| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 2012년 봄 (04/25 ~ 04/27, 제주 ICC) |
| 권호 | 18권 1호, p.1045 |
| 발표분야 | 재료 |
| 제목 | Insulator-to-Metal Transition by Gas-induced Strain in VO2 Nanobeam and Its Application as Flexible Sensor |
| 초록 | 금속 산화물 나노 물질은 광전자소자, 센서, 에너지 저장 소자 등 많은 응용분야를 가지고 있다. 특히, 바나듐 산화물(VO2)은 68도씨 이상의 온도에서 절연체 특성이 금속 특성으로 바뀌는 특이한 현상(Insulator to metal transition)을 보이며, 최근 이를 이용해 센서, 메모리 등 다양한 소자 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 스퍼터 방법으로 증착된 V2O5 박막으로 부터 single crystalline VO2 나노선을 성장하였으며, Pattern이된 기판위에서는 수백 마이크로미터의 긴 나노선을 성장이 되는데 이때 나노선의 형상은 Pattern에 따라 달라 진다. Pd-VO2 core-shell 화학센서를 제작하기 위해 E-beam evaporator로 Pd 3nm를 증착 하였다. 기존의 VO2 H2 센서는 Joule heating에 의한 MIT 특성을 이용 하였고, 고순도의 H2에서 response time은 5분 내외였다. 그러나 우리는 Pd-VO2 core-shell 화학 센서를 제작하여 response time을 수초 이내로 줄였으며, 250~5000ppm 단위의 H2에서도 response time을 30초 이내로 줄였다. 특히 급작스럽게 insulator에서 metal로 변하는 기존의 MIT 특성과 달리 비교적 smooth하게 metal의 특성으로 변하는 것으로 보아 우리는 기존의 VO2 H2 sensing mechanism인 Joule heating에 의한 MIT 현상과 달리 PdHx의 팽창에 의한 VO2 stress가 구조적인 변화를 일으켜 MIT 특성이 일어난다고 예상한다. |
| 저자 | 변지원1, 김민진1, 백정민1, 김명화2, 이병철3, 이상현3 |
| 소속 | 1울산과학기술 대, 2이화여자대, 3원자력(연) |
| 키워드 | VO2 sensor |
| 원문파일 | 초록 보기 |
