KR101755269B1 - 산화물 박막 가스 센서 및 이를 이용한 가스 센싱 방법 - Google Patents

산화물 박막 가스 센서 및 이를 이용한 가스 센싱 방법 Download PDF

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Abstract

가스 센싱 장치는, 입력된 가스에 반응하여 센서 데이터를 출력하도록 구성된 센서부; 하나 이상의 단일가스에 대해 상기 센서부에서 출력된 센서 데이터인 제1 벡터를 포함하는 데이터베이스가 저장된 저장부; 및 상기 데이터베이스에 기초하여, 하나 이상의 혼합가스에 대응되는 제2 벡터를 포함하는 확장 데이터베이스를 생성하고, 상기 센서부의 대상 가스에 대한 센서 데이터를 상기 확장 데이터베이스와 비교함으로써 상기 대상 가스를 검지하도록 구성된 검지부를 포함한다. 상기 가스 센싱 장치에 의하면, 단일가스에 대한 데이터베이스만으로 단일가스와 혼합가스를 모두 인지하고 분류할 수 있다.

Description

산화물 박막 가스 센서 및 이를 이용한 가스 센싱 방법{GAS SENSOR HAVING OXIDE THIN FILM AND METHOD FOR SENSING GAS USING THE SAME}
실시예들은 산화물 박막 가스 센서(gas sensor) 및 이를 이용한 가스 센싱(sensing) 방법에 대한 것으로, 보다 상세하게는 펄스 레이저를 이용하여 센서의 반응시간 및 소모 전력을 줄이는 기술에 대한 것이다.
최근 대기환경, 즉, 실내외 공기질에 대한 관심 및 기술 수요가 증가함에 따라, 가정 및 산업체를 대상으로 하는 대기 모니터링 및 경보 시스템 관련 시장이 확대되고 있다. 특히, 2012년 교토 기후 환경 협약 발효 이후, 기후변화유발물질과 대기오염원을 줄이는 것이 전세계적인 과제가 되었으며, 예컨대 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 이산화질소(NO2), 불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화황(SF6) 등과 같은 온실가스의 배출량을 줄이고 감시하는 것이 세계적으로 매우 중요한 문제로 대두되었다.
이를 위한 기술 중 하나로 산화물 박막 기반의 가스 센서가 있다. 산화물 박막 가스 센서는 소재와 표면 처리에 따라 동일한 가스에 대해 다른 반응성을 갖도록 할 수 있으며, 나노구조체 형성을 통해 고감도 구현이 가능하고, 센서 어레이 신호 패턴에 기반한 선택성 향상이 가능한 이점이 있어 가스 분자의 센싱에 널리 활용될 수 있다.
산화물 박막 가스 센서는 약 250 내지 300의 고온 상태에서 산화물 박막 표면에 생성된 산소 이온이 주변 가스 분자와 반응하여 발생하는 표면 저항 변화를 측정하는 것인데, 일반적으로 산화물 박막이 위와 같은 고온 상태에 도달하기 까지는 약 30분 정도의 시간이 소요된다. 즉, 일반적인 히터(heater)를 사용하였을 때 가열이 시작되고 30분 후에야 안정적인 저항 측정이 가능한 것이다. 따라서, 종래의 산화물 박막 가스 센서는 준비 과정에 소요되는 시간이 길어 빠른 반응 시간을 확보하는 것이 불가능한 문제점이 있다.
미국등록특허공보 제7,727,910호
본 발명의 일 측면에 따르면, 산화물 박막의 활성화 시간을 단축시키고 가열을 위한 광 조사와 측정 사이의 시간차를 최적화함으로써 빠른 반응시간을 확보할 수 있는 산화물 박막 가스 센서(gas sensor) 및 이를 이용한 가스 센싱(sensing) 방법을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 산화물 박막 가스 센서(gas sensor)는, 가열에 의해 활성화되어 가스 분자와 반응하도록 구성된 산화물 박막; 상기 산화물 박막에 전기적으로 연결된 전극; 상기 산화물 박막에 펄스 레이저를 조사하여 가열하도록 구성된 광 조사부; 및 상기 전극에 전기적으로 연결되어, 상기 광 조사부에 의해 펄스 레이저의 조사가 개시되고 미리 설정된 시간이 경과한 후 상기 산화물 박막의 저항 변화를 측정하도록 구성된 측정부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 측정부에 의한 측정 시간은 상기 광 조사부에 의해 조사되는 펄스 레이저와 동기화된다.
일 실시예에서, 상기 광 조사부는, 상기 산화물 박막 표면이 250 내지 300의 온도로 가열되도록 펄스 레이저를 조사하도록 더 구성된다. 이를 위하여, 상기 광 조사부는 펄스 레이저의 세기 및 반복율을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 가스 센싱(sensing) 방법은, 산화물 박막을 가스 분자에 노출시키는 단계; 산화물 박막에 펄스 레이저를 조사함으로써 상기 산화물 박막을 가열하는 단계; 가열된 상기 산화물 박막이 활성화되어 상기 가스 분자와 반응하는 단계; 및 상기 가스 분자와 반응한 상기 산화물 박막의 저항 변화를 측정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 측정하는 단계는, 상기 산화물 박막에 조사되는 펄스 레이저와 동기화된 측정 시간 동안 상기 저항 변화를 측정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 산화물 박막을 가열하는 단계는, 상기 산화물 박막 표면이 250 내지 300의 온도로 가열되도록 펄스 레이저를 조사하는 단계를 포함한다. 이를 위하여, 펄스 레이저의 세기 및 반복율을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 산화물 박막 가스 센서(gas sensor) 및 이를 이용한 가스 센싱(sensing) 방법에 의하면, 펄스 레이저를 조사하는 것에 의해 산화물 박막을 가열함으로써 산화물 박막의 활성화 시간을 단축시킬 수 있으며, 산화물 박막의 활성화에 소모되는 전력을 최소화할 수 있다. 또한, 펄스 레이저 발진과 측정 시간을 동기화하여 양자의 시간차를 최적화함으로써, 산화물 박막 표면의 온도가 가스 센싱에 가장 적합한 상태가 되었을 때 산화물 박막의 저항 변화를 측정할 수 있다.
최근에는 실내외 공기질 모니터링을 위해 사물 인터넷(Internet of Things; IoT) 기술 적용이 중요해짐에 따라, 센서의 민감성뿐만 아니라 빠른 반응시간 확보를 위한 기술적 대응이 요구되고 있다. 본 발명의 일 측면에 따른 가스 센서 및 센싱 기술은 최근의 IoT 기술 추세에 부합하는 것으로서, 유치원이나 학교 등에서의 실내 공기 질 모니터링, 산업공단이나 화학단지 등에서의 유해물질 모니터링, 차량 실내 흡입 및 공기 모니터링, 안전사고 물질의 분석 등에 유용하게 활용될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 가스 센서(gas sensor)의 구성도이다.
도 2는 종래의 산화물 박막 가스 센서가 활성화되기까지의 저항 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 일 실시예에 따른 가스 센서에서 펄스 레이저의 조사와 측정 사이의 시간차를 나타내는 그래프이다.
도 4는 일 실시예에 따른 가스 센서에서 펄스 레이저의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 5는 일 실시예에 따른 가스 센싱(sensing) 방법의 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예에 대해 상세히 설명한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 몇몇 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 가스 센서(gas sensor)의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 가스 센서는 광 조사부(10), 산화물 박막(210), 전극(220, 230) 및 측정부(30)를 포함한다. 본 실시예에서, 광 조사부(10) 및 측정부(30)는, 전적으로 하드웨어이거나, 또는 부분적으로 하드웨어이고 부분적으로 소프트웨어인 측면을 가질 수 있다. 즉, 광 조사부(10) 및 측정부(30)는 각각의 기능을 실행하기 위한 하드웨어 장치 및 이에 관련된 소프트웨어를 통칭할 수 있으며, 여기서 하드웨어는 CPU 또는 다른 프로세서(processor)를 포함하는 데이터 처리 기기를 포함할 수도 있다. 또한, 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어는 실행중인 프로세스, 객체(object), 실행파일(executable), 실행 스레드(thread of execution), 프로그램(program) 등을 지칭할 수 있다.
광 조사부(10)는, 산화물 박막(210)에 이를 가열시키기 위한 펄스 레이저를 조사하도록 구성된다. 통상적으로, 산화물 박막(210)이 약 250 내지 300의 고온 상태로 가열되면 산화물 박막 표면(210)에 생성된 산소 이온이 주변 가스 분자와 반응하게 된다. 따라서, 광 조사부(10)는 산화물 박막(210)이 약 250 내지 300의 온도로 가열될 수 있을 정도의 펄스 레이저의 세기(power) 및/또는 반복율(repetition rate)을 제어하면서 펄스 레이저를 조사할 수 있다.
산화물 박막(210)은 기판(200)상에 위치할 수 있다. 또한, 기판(200)상에는 산화물 박막(210)을 사이에 두고 한 쌍의 전극(220, 230)이 배치될 수 있다. 산화물 박막(210)은 열에 의해 활성화되어 주변의 가스 분자와 반응할 수 있는 물질로 이루어진 필름이다. 예컨대, 산화물 박막(210)은 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화인듐(In2O3), 금(Au)/산화주석(SnO2) 복합층, 금(Au)/산화텅스텐(WO3) 복합층, 또는 금(Au)/산화인듐(In2O3) 복합층을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 임의의 금속이나 반도체의 산화물 등 본 명세서에 기재되지 않은 다른 물질로 이루어질 수도 있다. 또한 산화물 박막(210)은 전술한 물질들의 나노 구조체로 이루어질 수도 있다.
도 2는 종래의 산화물 박막 가스 센서가 활성화되기까지의 저항 변화를 나타내는 그래프로서, 산화텅스텐(WO3) 산화물 박막을 포함하는 가스 센서를 히터(heater)를 이용하여 가열하면서 측정된 산화텅스텐(WO3) 산화물 박막의 저항 변화를 나타낸다. 산화성 가스의 감도(Rs)는 Rg(감지가스의 저항) / Ra(열평형 상태에서의 공기중의 저항)으로 표현하며, 환원성 가스의 감도의 경우, Ra / Rg 로 표현한다.
도 2에서 제1 시간 구간(t1)은 상온(예컨대, 21℃)으로 유지되는 시간이며, 원으로 표시한 영역(2100)은 전극 연결을 위한 백금(Pt) 선의 페이스트(silver paste) 접합으로 인한 영향을 나타낸다. 제2 시간 구간(t2)으로 들어가면서 통상의 히터를 이용하여 산화물 박막이 300℃로 가열되면 저항이 감소되는 것이다. 제3 내지 제4 시간 구간(t3 내지 t4)은 가열 후 산화물 박막의 산소 흡착에 의한 저항 변화에 따라 구간을 나눈 것이다.
가열 직후 제2 시간 구간(t2)에서는 산화물 박막의 저항이 감소하였다가, 가열된 산화물 박막의 표면에 산소 이온이 화학 흡착되고, 화학 흡착된 산소 이온이 산화물 표면의 전자를 화학적 흡착함에 의한 고갈층(depletion layer)의 기능을 하여 제3 시간 구간(t3)에서는 산화물 박막의 표면 저항이 점차 증가하게 된다. 본 명세서에서는 이를 활성화라고 지칭한다. 활성화된 산화물 박막의 표면 저항은 점차 증가하다가 일정 시간 후 더 이상 증가하지 않고 안정화되는데, 제4 시간 구간(t4)이 이를 나타낸다. 한편, 원으로 표시한 영역(2200)은 산화물 박막이 열 평형 상태에 도달한 것을 나타낸다.
종래의 산화물 박막 가스 센서에서는, 열이 인가되기 시작하는 제2 시간 구간(t2)으로부터 산화물 박막이 활성화되는 제4 시간 구간(t4)까지 30분 정도의 시간이 소요되었다. 즉, 일반적인 히터를 사용하였을 때 가열이 시작되고 30분 후에야 안정적인 저항 측정이 가능한 문제점이 있었다.
다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들은 종래 기술의 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광 조사부(10)에 의하여 산화물 박막(210)에 펄스 레이저를 조사함으로써 적은 소모 전력 및 빠른 속도로 산화물 박막을 활성화시킬 수 있다. 측정부(30)는 산화물 박막(210)을 사이에 둔 한 쌍의 전극(220, 230)에 전기적으로 연결되어, 활성화된 산화물 박막(210)의 저항 변화를 측정하고, 나아가 이를 통하여 산화물 박막(210)에 결합된 가스 분자의 종류 및/또는 양을 측정할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 가스 센서에서 펄스 레이저의 조사와 측정 사이의 시간차를 나타내는 그래프이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에서 광 조사부(10)는 제1 시점(T1)부터 산화물 박막에 펄스 레이저를 입사시키기 시작하며, 측정부(30)는 산화물 박막의 표면 온도가 가스 센싱(sensing)에 적합한 온도가 된 제2 시점(T2)에 산화물 박막의 저항 변화를 측정하도록 구성된다. 예컨대, 측정부(30)는 산화물 박막의 표면 온도가 약 250 내지 300의 온도로 가열되었을 때 저항 변화를 측정할 수 있다.
이를 위하여, 일 실시예에서 광 조사부(10)에 의한 레이저 발진과 측정부(30)의 측정 시간은 서로 동기화된다. 측정부(30)는 펄스 레이저의 발진으로부터 미리 설정된 지연 시간 후에 산화물 박막의 저항 변화를 측정하도록 구성될 수 있으며, 광 조사부(10)는 상기 지연 시간 후에 산화물 박막이 가스 센싱에 적합한 온도에 도달하도록 펄스 레이저의 세기 및/또는 반복율을 제어하도록 구성될 수 있다.
그 결과, 펄스 레이저 입사 후 산화물 박막의 표면 온도가 가스 센싱에 가장 적합한 온도일 때 산화물 박막의 저항을 측정할 수 있으며, 펄스 레이저 사용을 통해 가열에 소모되는 전력을 최소화할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 의하면 펄스 레이저 조사가 개시되는 제1 시점(T1)부터 산화물 박막의 표면 온도가 가스 센싱에 적합한 온도에 도달하는 제2 시점(T2)까지의 시간차가 수 마이크로초(μs) 정도에 불과하므로, 종래와 비교하여 측정에 소요되는 시간을 획기적으로 단축하고 빠른 반응시간을 얻을 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 가스 센서에서 펄스 레이저의 파형을 나타내는 그래프이다. 도 4에 도시된 것과 같이, 펄스 레이저는 시간에 따라 출력이 최대값인 온(on) 구간과 출력값이 최소값(예컨대, 0)인 오프(off) 구간을 오가는 사각 파형을 가질 수 있다. 이상과 같은 펄스 레이저를 이용함으로써, 산화물 박막의 가열에 소모되는 전력을 최소화하면서 빠른 속도로 산화물 박막을 활성화시킬 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 가스 센싱 방법의 순서도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 펄스 레이저와 측정부를 동기화할 수 있다(S1). 이는 펄스 레이저의 발진과 측정부에 의한 측정 시간을 소정의 규칙에 따라 연관시키는 것을 의미하는 것으로, 예컨대, 펄스 레이저의 발진으로부터 미리 설정된 지연 시간 후에 측정부의 측정이 개시되도록 할 수 있다. 이때, 상기 지연 시간 후에 펄스 레이저에 의하여 산화물 박막의 온도가 센싱에 적합한 온도(예컨대, 250℃ 내지 300℃)에 도달하도록 펄스 레이저의 세기 및/또는 반복율을 제어할 수도 있다.
다음으로, 산화물 박막을 센싱하고자 하는 가스 분자를 포함하는 시료에 노출시킨 상태에서, 산화물 박막에 펄스 레이저를 조사하여 가열할 수 있다(S2). 산화물 박막이 가열에 의해 활성화되면, 산화물 박막 표면에 생성된 산소 이온이 주변의 가스 분자와 반응하면서 산화물 박막에 표면 저항 변화가 야기된다(S3). 이때, 펄스 레이저와 동기화된 측정부에 의하여 산화물 박막의 표면 저항 변화를 측정하고(S4), 측정된 표면 저항 변화를 통하여 산화물 박막과 반응한 가스 분자를 정량적 및/또는 정성적으로 특정할 수 있다(S5).
이상에서 살펴본 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 가열에 의해 활성화되어 가스 분자와 반응하도록 구성된 산화물 박막;
    상기 산화물 박막에 전기적으로 연결된 전극;
    상기 산화물 박막에 펄스 레이저를 조사하여 가열함으로써, 가열된 상기 산화물 박막의 표면에 생성된 산소 이온이 상기 가스 분자와 반응하도록 상기 산화물 박막을 활성화하도록 구성된 광 조사부; 및
    상기 전극에 전기적으로 연결되어, 상기 광 조사부에 의해 펄스 레이저의 조사가 개시되고 미리 설정된 시간이 경과한 후 상기 산화물 박막의 저항 변화를 측정하도록 구성된 측정부를 포함하되,
    상기 측정부에 의한 측정 시간은 상기 광 조사부에 의해 조사되는 펄스 레이저와 동기화되는 산화물 박막 가스 센서.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광 조사부는, 상기 산화물 박막 표면이 250 내지 300의 온도로 가열되도록 펄스 레이저를 조사하도록 더 구성된 산화물 박막 가스 센서.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 광 조사부는, 펄스 레이저의 세기 및 반복율을 제어하도록 더 구성된 산화물 박막 가스 센서.
  5. 산화물 박막을 가스 분자에 노출시키는 단계;
    산화물 박막에 펄스 레이저를 조사함으로써 상기 산화물 박막을 활성화하는 단계로서, 상기 펄스 레이저에 의하여 상기 산화물 박막이 가열되어 상기 산화물 박막의 표면에 상기 가스 분자와 반응할 수 있는 산소 이온이 생성되는, 상기 산화물 박막을 활성화하는 단계;
    활성화된 상기 산화물 박막이 상기 가스 분자와 반응하는 단계; 및
    상기 가스 분자와 반응한 상기 산화물 박막의 저항 변화를 측정하는 단계를 포함하되,
    상기 측정하는 단계는, 상기 산화물 박막에 조사되는 펄스 레이저와 동기화된 측정 시간 동안 상기 저항 변화를 측정하는 단계를 포함하는 가스 센싱 방법.
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 산화물 박막을 활성화하는 단계는, 상기 산화물 박막 표면이 250 내지 300의 온도로 가열되도록 펄스 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 가스 센싱 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 산화물 박막 표면이 250 내지 300의 온도로 가열되도록 펄스 레이저를 조사하는 단계는, 펄스 레이저의 세기 및 반복율을 제어하는 단계를 포함하는 가스 센싱 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200094460A (ko) 2019-01-30 2020-08-07 한양대학교 산학협력단 바이어스를 이용한 가스 센싱 능력 향상 장치
KR20200129805A (ko) 2019-05-10 2020-11-18 한양대학교 산학협력단 바이어스를 이용한 가스 감지 능력 향상 장치 및 그 방법
KR20230068820A (ko) 2021-11-11 2023-05-18 재단법인대구경북과학기술원 산소 조성비가 다른 복수의 금속산화물 박막을 포함하는 가스센서 어레이, 이의 제조 방법, 및 이를 이용한 가스 센싱 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009111125A (ja) 2007-10-30 2009-05-21 Fujifilm Corp 酸化物半導体素子とその製造方法、薄膜センサおよび電気光学装置
KR101488623B1 (ko) 2013-12-11 2015-02-12 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 산화물 박막 트랜지스터 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009111125A (ja) 2007-10-30 2009-05-21 Fujifilm Corp 酸化物半導体素子とその製造方法、薄膜センサおよび電気光学装置
KR101488623B1 (ko) 2013-12-11 2015-02-12 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 산화물 박막 트랜지스터 제조방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200094460A (ko) 2019-01-30 2020-08-07 한양대학교 산학협력단 바이어스를 이용한 가스 센싱 능력 향상 장치
KR20200129805A (ko) 2019-05-10 2020-11-18 한양대학교 산학협력단 바이어스를 이용한 가스 감지 능력 향상 장치 및 그 방법
KR20230068820A (ko) 2021-11-11 2023-05-18 재단법인대구경북과학기술원 산소 조성비가 다른 복수의 금속산화물 박막을 포함하는 가스센서 어레이, 이의 제조 방법, 및 이를 이용한 가스 센싱 방법

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