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>ZnO가 1:1 비율로 결합되어 있다고 하면 전연체 일것입니다. >제생각은 세라믹이기 때문이죠. 그런데 2-6족 화합물인 ZnO에 산소 defect가 존재하여 >Vancany가 형성되어 Zn의 잉여전자가 2개 남는아서 n-type에 특성을 나타낸다고 알고있습니다. >그리고 가스센서에 감지능력이 온도에 따라 논문을 보면 다릅니다. >왜 그런지 이해가 되질 않습니다. 200~350 dgree 사이 에는 감지능력이 좋아지다가 >그 이상에 온도가 되면 오히려 낮아집니다. 아 ㅠㅠ 생각을 해봐도 해봐도 모르겠습니다. > >가스센서같은 경우에는 선택적으로 어떠한 가스를 검지할수있는지 >모든 가스를 어떻게 검지하며 좋은 감지능력을 발휘하게 할수있는지가 keypoint인것 같습니다. ---------------------------------------------------------------- ZnO는 금속 과잉형 반도체 물질입니다. 표면에 부전하(-) 가스인 O,O2가 흡착되느냐, 또는 양전하(+)가스인 H2,CO 및 탄화수소가 흡착되느냐에 따라 작동이 달라집니다. ZnO는 단독으로는 센서로 기능하지 않습니다. 가스 흡착활성제인 백금 또는 팔라듐을 ZnO에 doping하여 적용합니다. Pt를 doping하면 이소부탄이나 프로판과 같은 탄화수소에 감도가 높고,일산화 탄소나 수소, 연기에 대해서는 감도가 낮으며, Pd를 doping하면 반대로 나타납니다. 감도는 450도에서 최고의 감도를 나타내나, 현실적으로 이렇게 고온으로 올리기는 어렵기 때문에 히터로써 보통 200~300도의 온도를 유지시켜 줍니다. 가스가 흡착되면 전기 전도성이 달라지게 되는데, 즉 전류의 흐름의 양이 달라지게 되면 V=IR로써 전압에서 변동이 생깁니다. 이러한 전압 변동에 따라 소리가 나게 하든지, 전구에서 불이 들어오도록 하든지 하는 방법은 적당한 것으로 선택하면 됩니다. 센서의 기본 구조는 첨부와 같습니다.

>저는 대학생 입니다. 다름이 아니고 ZnO를 졸업논문발표를 하려고 합니다>>그런데 공부하다가 이해안가는 부분이 있써서 조언을 구하려고 합니다.>>영문 논문도 여러편 봤고 학사논문 책등을 읽어도 이해가지 않는 부분이 있써서 질문을 올리니다.>>요즘 ZnO를 연구하시는분이 많다고 알고있는데 많은 가르침 부탁드립니다.>>제가 알고있는 부분에 대해서 말해보면..>>ZnO는 gas sensor,TCO등 여러분야에 활용이 기대되고 있는 물질입니다.>>TCO에 관건은 높은 전기전도도를 가지면서 광투과율이85%이상 되어야하는것이 가장 keypoint이며>그러기 위해서는 가시광선 파장영역에서 투명하기위해 band gap이 3.1eV이상 되어야하며>ZnO는 3.3~3.7eV로 그것에 만족하고 있으며 전기전도도를 높이기 위해서 Al,Sn,As,porus등을 doping하는것으로 알고있습니다.현재 In tin oxide와같은 ITO가 가장 좋은특성을 나타내고 있>지만 In자체가 워낙 희귀원소인지라 비싸서 단가가 높은것으로 알고있습니다.>그래서 그것을 대체하기위한 ZnO에 대해서 많은 연구가 진행되는것으로 알고있습니다.>>그리고 Gas sensor에 대해서는 격자간Zn,산소 vancancy에 때문에 전기전도도가 변하고 >그 전기전도특성이 변하는것을 소리신호로 경보를 울려줌으로 인해서 gas sensor에 역활을>하고있으며 Pt히터,si,SiO2,sensing layer(ZnO),전극(Al,Ag)의 구조를 가지고 있는것으로 알고>있습니다. >>제가 이해가 안되는것은 gas sensor에 대한 메커니즘입니다.>ZnO가 1:1 비율로 결합되어 있다고 하면 전연체 일것입니다.>제생각은 세라믹이기 때문이죠. 그런데 2-6족 화합물인 ZnO에 산소 defect가 존재하여>Vancany가 형성되어 Zn의 잉여전자가 2개 남는아서 n-type에 특성을 나타낸다고 알고있습니다.>>metallic behavior>ceramic behavior에 관해서 자세히 알고싶습니다.>각 거동에대해서 알고싶고 어떠한 거동이 가스센서에 나타나는지....>TCO에는 어떠한 거동이 나타나는지>>이러한 거동이 일어나는 이유가 무엇인지>왜 이러한거동이 적합한지가 궁금합니다.>>그리고 가스센서에 감지능력이 온도에 따라 논문을 보면 다릅니다.>왜 그런지 이해가 되질 않습니다. 200~350 dgree 사이 에는 감지능력이 좋아지다가>그 이상에 온도가 되면 오히려 낮아집니다. 아 ㅠㅠ 생각을 해봐도 해봐도 모르겠습니다.>>가스센서같은 경우에는 선택적으로 어떠한 가스를 검지할수있는지>모든 가스를 어떻게 검지하며 좋은 감지능력을 발휘하게 할수있는지가 keypoint인것 같습니다.>(예.nanowire)>>제가 잘못알고있다면 무엇을 잘못알고있는지...>>>실험할려고하는것은 마그네트론 스퍼터링으로 높은 집진밀도를 이용하여 증착하려고 하고>있으며 ZnO타켓을 사용할것이며 substrate temperature를 변화시키며,gas combination(Ar,O2)>를 변수로 두고 실험할것입니다.>>실험에 관한 조언도 많이 부탁드립니다. ZnO 가스센서에 대한 메카니즘을 설명하는 자료 첨부합니다.

ZnO 는 n형 반도체 성격을 띕니다. 보통 나노와이어의 경우 단위 부피대 표면적이 매우 크므로 센서(디텍터) 역할을 잘 수행하지요(이론적으로) 양 끝단에 전극을 형성하고 소자를 구현한 후 특정 가스에 노출되면 ZnO 의 전기적인 특성이 변하게 됩니다 (농도에 비례하여) 이런식으로 디텍트 합니다 >저는 대학생 입니다. 다름이 아니고 ZnO를 졸업논문발표를 하려고 합니다>>그런데 공부하다가 이해안가는 부분이 있써서 조언을 구하려고 합니다.>>영문 논문도 여러편 봤고 학사논문 책등을 읽어도 이해가지 않는 부분이 있써서 질문을 올리니다.>>요즘 ZnO를 연구하시는분이 많다고 알고있는데 많은 가르침 부탁드립니다.>>제가 알고있는 부분에 대해서 말해보면..>>ZnO는 gas sensor,TCO등 여러분야에 활용이 기대되고 있는 물질입니다.>>TCO에 관건은 높은 전기전도도를 가지면서 광투과율이85%이상 되어야하는것이 가장 keypoint이며>그러기 위해서는 가시광선 파장영역에서 투명하기위해 band gap이 3.1eV이상 되어야하며>ZnO는 3.3~3.7eV로 그것에 만족하고 있으며 전기전도도를 높이기 위해서 Al,Sn,As,porus등을 doping하는것으로 알고있습니다.현재 In tin oxide와같은 ITO가 가장 좋은특성을 나타내고 있>지만 In자체가 워낙 희귀원소인지라 비싸서 단가가 높은것으로 알고있습니다.>그래서 그것을 대체하기위한 ZnO에 대해서 많은 연구가 진행되는것으로 알고있습니다.>>그리고 Gas sensor에 대해서는 격자간Zn,산소 vancancy에 때문에 전기전도도가 변하고 >그 전기전도특성이 변하는것을 소리신호로 경보를 울려줌으로 인해서 gas sensor에 역활을>하고있으며 Pt히터,si,SiO2,sensing layer(ZnO),전극(Al,Ag)의 구조를 가지고 있는것으로 알고>있습니다. >>제가 이해가 안되는것은 gas sensor에 대한 메커니즘입니다.>ZnO가 1:1 비율로 결합되어 있다고 하면 전연체 일것입니다.>제생각은 세라믹이기 때문이죠. 그런데 2-6족 화합물인 ZnO에 산소 defect가 존재하여>Vancany가 형성되어 Zn의 잉여전자가 2개 남는아서 n-type에 특성을 나타낸다고 알고있습니다.>>metallic behavior>ceramic behavior에 관해서 자세히 알고싶습니다.>각 거동에대해서 알고싶고 어떠한 거동이 가스센서에 나타나는지....>TCO에는 어떠한 거동이 나타나는지>>이러한 거동이 일어나는 이유가 무엇인지>왜 이러한거동이 적합한지가 궁금합니다.>>그리고 가스센서에 감지능력이 온도에 따라 논문을 보면 다릅니다.>왜 그런지 이해가 되질 않습니다. 200~350 dgree 사이 에는 감지능력이 좋아지다가>그 이상에 온도가 되면 오히려 낮아집니다. 아 ㅠㅠ 생각을 해봐도 해봐도 모르겠습니다.>>가스센서같은 경우에는 선택적으로 어떠한 가스를 검지할수있는지>모든 가스를 어떻게 검지하며 좋은 감지능력을 발휘하게 할수있는지가 keypoint인것 같습니다.>(예.nanowire)>>제가 잘못알고있다면 무엇을 잘못알고있는지...>>>실험할려고하는것은 마그네트론 스퍼터링으로 높은 집진밀도를 이용하여 증착하려고 하고>있으며 ZnO타켓을 사용할것이며 substrate temperature를 변화시키며,gas combination(Ar,O2)>를 변수로 두고 실험할것입니다.>>실험에 관한 조언도 많이 부탁드립니다.