화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2021년 가을 (11/24 ~ 11/26, 경주 라한호텔)
권호 27권 2호
발표분야 E. 환경/센서 재료 분과
제목 자가 발열 조건에서 WS2(코어)-SnO2(쉘) 및 SnO2와 Au 나노입자로 장식된 WS2 나노시트의 유해 가스 감응 특성
초록 산업화가 진행됨에 따라 대기 중에 인체에 유해한 가스들의 농도가 산업화 이전보다 약 40 % 이상 증가했으며, 최근 휴대용 스마트 전자기기의 급속한 발전으로 유해 가스를 감지할 수 있는 고성능, 고유연성, 저전력 가스 센서의 필요성이 높아지고 있다. 따라서 본 연구에서는 WS2 나노시트에 ALD로 SnO2를 증착시켜 WS2(코어)-SnO2(쉘) 형태의 복합체 및 WS2 나노시트에 SnO2와 Au 나노입자를 장식하여 센서를 제작하였다. 상온에서 전압을 인가하는 자가 발열 조건에서 각각의 센서는 적정전압 3.4 V에서 CO gas(10 ppm)에 대해 5.14(R=Ra/Rg), 4.7 V에서 CO gas(50 ppm)에 대해 3.69(R=Ra/Rg)의 감응도를 보였다. 또한 유연기판(폴리이미드)에서의 여러가지 기계적 테스트를 한 결과, 준수한 감응도를 보여 기계적 성능 또한 우수하다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 WS2와 SnO2의 이종 접합으로 인한 저항변화 및 일함수 차이, Au 나노입자의 촉매 효과 및 스필오버효과에 기인하며 관련된 메커니즘을 제시하였다.
저자 양동훈1, 김재훈2, 김진영1, 남명성1, 김현우3, 김상섭1
소속 1인하대, 2National Institute for Materials Science (NIMS), 3한양대
키워드 <P>Self-Heating; WS<SUB>2</SUB> Nanosheets; CO gas sensing</P>
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