촉매를 사용한 ITO 나노입자 액상위험유해물질 센서의 전기적 특성 변화 고찰

Abstract

ITO 나노 입자를 이용한 액상 위험유해물질 HNS (Hazard and Noxious Substance) 센서를 제작하고, 촉매 적용에 따른 센서의 전기적 특성 변화를 고찰하였다. PET 기판 위에 제작한 ITO 필름 (P-ITO)과 ITO 위에 20nm의 두께를 갖는 Au 층을 적용한 (Au-ITO) 센서를 제작하여 3.5% 염수 중에 200 ppm 농도로 희석시킨 에탄올, 메탄올, 이소프로필 알코올(IPA)를 노출시켜 센서 특성을 비교하였다. Au 층을 적용한 센서의 경우 (Au-ITO) 기존의 ITO 센서 (P-ITO)에 비해, 200 ppm 농도의 에탄올과 메탄올에서 각각 29%, 21% 센서의 응답이 커졌고 응답시간은 20배, 5배 증가하였다. 반면 IPA의 경우 응답은 ？0.7% 감소하고, 응답시간도 2배 길어졌다. 이러한 응답 특성의 변화를 설명하기 위하여 ITO 필름의 온도에 따른 전기적 특성의 변화를 조사하고, 그 결과를 hopping 전도 모델을 적용하여 고찰하였다.