| 초록 |
안티몬(Sb)은 SnO2 재료의 높은 n형 전도성을 달성하기 위해 가장 널리 사용되는 도펀트 중 하나이다. 본 연구에서는 Sb 이온 주입에 의해 SnO2 나노선 센서의 개선된 센싱 성능을 최초로 보고한다. SnO2 나노선은 VLS (Vapor-Liquid-Solid) 성장법을 이용해 IDE 패턴으로 전극이 형성된 SiO2 상에 성장시켰으며, Sb 이온 주입은 이온 주입기를 이용해 2×1013, 2×1014, 그리고 2×1015 ion/cm2의 상이한 선량으로 주입되었다. 제작된 센서의 형태학적 및 화학적 조성은 FE-SEM 및 XPS 분석의 특성 분석 결과를 통해 조사되었다. 가스 센싱 결과는 Sb 이온 주입에 의해 향상된 센싱 성능을 보여주었으며, 가장 낮은 선량으로 조사된 센서는 테스트 가스에 대해 최대 감응도를 나타내었다. 반대로, 선량이 증가할수록 센서의 감응도는 감소하는 경향을 보여주었다. 우리는 이러한 센싱 거동의 메커니즘으로 Sn4+ 이온을 Sn5+ 이온으로 대체함으로써 전자 농도를 변화시킬뿐 아니라 표면 결함의 생성에 기초하여 설명하였다. 본 연구를 통해, 가스센서의 검출 성능을 향상시키는 유망한 방법으로 이온 주입이라는 새로운 가능성을 확인할 수 있었다. |
