KR20140104784A - 황화수소를 선택적으로 감지하는 가스 센서 및 이의 제조방법 - Google Patents
황화수소를 선택적으로 감지하는 가스 센서 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 황화수소를 선택적으로 감지하는 가스 센서 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 기판; 상기 기판 상에 구비되는 전극; 상기 전극 표면에 형성되는 이산화주석 나노와이어; 및 상기 이산화주석 나노와이어 표면에 형성된 산화구리 나노입자를 포함하는 가스 센서에 있어서, 상기 산화구리 나노입자의 표면적과, 이산화주석 나노와이어의 표면적 비율(산화구리 나노입자의 표면적/이산화주석 나노와이어의 표면적)은 0.2 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지하는 가스 센서를 제공한다. 본 발명에 따른 가스 센서는 산화구리 나노입자가 나노와이어 표면에 균일하게 분포된 구조를 갖으며, 이에 따라 비표면적이 크게 증대되고, 산화구리 나노 입자에 의해 가스감지 특성이 더욱 증진되는 효과가 있다. 아울러, 본 발명에 따른 가스 센서는 황화수소에 대한 감응도가 특히 우수하여 황화수소를 선택적으로 감지할 수 있고, 미량의 황화수소라 하더라도 이를 신속하게 감지할 수 있는 효과가 있다. 나아가, 산화구리 나노입자의 크기 및 두께를 조절하여 가스 센서의 감도 특성을 조절할 수 있다.
Description
본 발명은 황화수소를 선택적으로 감지하는 가스 센서 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 산화 구리 나노입자를 포함하여 황화수소에 대한 감지능이 더욱 향상된 가스 센서에 관한 것이다.
산업사회가 고도화됨에 따라 생산현장에서부터 일반가정에 이르기까지 각종 가스의 사용이 폭증하고 그 종류도 날로 다양해지고 있으며, 이러한 가스를 감지하는 가스센서는 주로 가연성 또는 독성가스를 조기에 감지하여 신속한 대응을 하기 위한 감지소자로서 그동안 여러 가지 검출 방법을 이용한 수많은 가스 센서가 연구 개발되었다. 특히, 환경, 테러, 보건영역에서 초극미량의 독성, 폭발성 가스 및 휘발성 가스를 선제적으로 검지할 수 있는 초고감도 센서재료의 개발이 매우 중요하며, 이에 관련된 원천기술의 확보가 국내외적으로 중요한 이슈가 되고 있으며, 지하철, 공공건물 등 밀폐된 지역과 인구 밀집 지역에서는 대기 오염도를 실시간으로 연속 측정하여 허용한도를 넘었을 경우 이를 경고해 줄 수 있는 시스템을 갖추는 것이 요구되고 있다. 또한, 월등한 감지성을 나타냄으로써 극미량의 기체도 검출할 수 있는 고감도 센서가 개발되는 경우, 국방용, 특수 목적용으로 응용 가능할 뿐만 아니라, 다양한 사업 현장에서 이용됨으로써 더욱 안전한 사회를 만드는데 일조할 수 있다. 아울러, 각종 유기휘발성 물질(VOC; volatile organic compound)을 포함하는 환원성 기체의 경우, 인체에 상당히 유해하고, 폭발의 위험성도 높기 때문에, 고감도의 센서를 개발함으로써 극미량의 환원성 기체에 대한 검출이 가능해질 경우, 고감도 센서의 활용성은 매우 높을 것으로 예상된다.
한편, 금속산화물(ZnO, SnO2, WO3, TiO2 등) 중에서 밴드갭(band-gap)이 3.0~4.8eV 사이의 값을 가지는 재료들은 반도체 특성을 가질 수 있다. 이러한 반도체성 금속산화물 표면에 외부에서 가스(NOx, CO, H2, HC, SOx 등)가 흡착되면, 산화/환원 과정을 통해 금속산화물의 저항이 바뀌게 된다. 이때, 이러한 저항의 변화폭이 클수록 금속산화물을 포함하는 센서의 감지 특성(Sensitivity)이 향상되는 것으로 알려져 있다.
따라서, 이와 같이 센서의 감지 특성을 향상시키기 위해서, 금속산화물은 그 표면적을 넓히고, 유해가스들이 금속산화물 표면에서 잘 이동할 수 있는 다공성 구조를 가지는 것이 중요하다.
아울러, 가스 센서 분야에서 이러한 금속 산화물 센서들은 벌크 및 후막의 형태로 소자화되어 널리 이용이 되고 있으나, 최근 들어 소형화, 집적화에 대한 요구가 증대됨에 따라 정확하고 미세한 영역(sub-ppm level)까지 검출 가능한 박막 및 MEMS 기반의 센서 소자 형태로 발전하고 있는 추세이다. 특히, 초고감도 특성과 빠른 센서반응속도의 관점에서 가장 이상적인 센서는 1차원 구조의 금속산화물 나노와이어(nanowire)를 이용한 센서이다.
그러나 개별적인 나노와이어를 이용한 센서의 경우 높은 감도(sensitivity)를 얻을 수 있는 반면, 접촉 저항이 불안정하여 노이즈가 발생할 수 있으며, 이에 따라 재현성이 높은 디바이스의 제작이 어려운 문제가 있다. 뿐만 아니라, 전기적인 콘택(contact) 문제와, 개별적인 나노와이어를 어셈블리(assembly) 하여야 하는 문제점 또한 해결해야만 한다. 따라서, 개별적인(single) 나노와이어를 이용한 센서 소자의 제작보다는 나노와이어들의 네트워크(network of nanowires)를 이용한 센서의 제작이 높은 재현성과 전기적 신호의 안정성을 보장할 수 있을 것으로 예측되고 있다.
이러한 나노와이어 네트워크를 이용한 센서의 추가적인 감도 증진과, 선택성의 부여를 위해 금속촉매를 함께 이용할 필요성이 증진되고 있다. 즉, 금속산화물나노와이어가 미세한 나노입자를 포함하여 네트워크 구조를 이루되, 나노와이어 표면에 금속촉매 나노입자가 균일하게 분포된 구조를 가지면 비표면적이 크게 증대될 수 있고, 금속촉매에 의해 가스감지 특성을 더욱 증진시킬 수 있을 것으로 예측되고 있다. 또한, 금속산화물과 금속촉매의 종류를 다양하게 변화시켜 여러 가지 가스에 대한 센서의 고감도 특성과 선택성을 동시에 부여하는 것이 가능할 것으로 예측되고 있다.
이에, 본 발명자들은 금속산화물과 금속촉매의 종류를 변화시키며 가스센서를 제조하던 중, 이산화주석(SnO2) 나노와이어 표면에 산화구리 나노입자를 형성시키는 경우 황화수소에 대한 감지능이 월등히 향상될 수 있으며, 특히 감마선 조사를 통해 상기 나노입자를 형성시킴으로써 나노와이어 표면에 나노입자를 균질하게 형성시킬 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 황화수소를 선택적으로 감지하는 가스 센서 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
기판;
상기 기판 상에 구비되는 전극;
상기 전극 표면에 형성되는 이산화주석 나노와이어; 및
상기 이산화주석 나노와이어 표면에 형성된 산화구리 나노입자를 포함하는 가스 센서에 있어서,
상기 산화구리 나노입자의 표면적과, 이산화주석 나노와이어의 표면적 비율(산화구리 나노입자의 표면적/이산화주석 나노와이어의 표면적)은 0.2 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지하는 가스 센서를 제공한다.
또한, 본 발명은
이산화주석(SnO2) 나노와이어를 기판 상의 전극에 형성시키는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 형성된 이산화주석(SnO2) 나노와이어를 구리 전구체 용액에 침지시킨 후, 감마선을 조사하여 이산화주석 나노와이어 표면에 구리 나노입자를 성장시키는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 감마선이 조사된 이산화주석 나노와이어를 열처리하여 산화구리 나노입자를 형성시키는 단계(단계 3);를 포함하는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지하는 가스 센서의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 가스 센서는 산화구리 나노입자가 나노와이어 표면에 균일하게 분포된 구조를 갖으며, 이에 따라 비표면적이 크게 증대되고, 산화구리 나노 입자에 의해 가스감지 특성이 더욱 증진되는 효과가 있다. 아울러, 본 발명에 따른 가스 센서는 황화수소에 대한 감응도가 특히 우수하여 황화수소를 선택적으로 감지할 수 있고, 미량의 황화수소라 하더라도 이를 신속하게 감지할 수 있는 효과가 있다. 나아가, 산화구리 나노입자의 크기 및 두께를 조절하여 가스 센서의 감도 특성을 조절할 수 있다.
도 1은 구리 전구체 농도에 따른 나노입자의 크기 변화를 주사전자현미경으로 관찰한 사진이고;
도 2는 구리 전구체 농도에 따른 나노입자의 크기 변화 및 나노입자 분포를 나타낸 그래프이고;
도 3은 감마선 조사량에 따른 나노입자의 크기 변화를 주사전자현미경으로 관찰한 사진이고;
도 4는 감마선 조사량에 따른 나노입자의 크기 변화 및 나노입자 분포를 나타낸 그래프이고;
도 5는 감마선 조사시간에 따른 나노입자의 크기 변화를 주사전자현미경으로 관찰한 사진이고;
도 6은 감마선 조사시간에 따른 나노입자의 크기 변화 및 나노입자 분포를 나타낸 그래프이고;
도 7은 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 이산화주석 나노와이어 네트워크를 주사전자현미경으로 관찰한 사진이고;
도 8은 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 이산화주석 나노와이어 네트워크를 투과전자현미경으로 관찰한 사진이고;
도 9는 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 이산화주석 나노와이어를 X-선 회절분석한 그래프이고;
도 10은 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 가스 센서와, 비교예 1에서 제조된 가스 센서의 황화수소 감지능을 비교하여 분석한 그래프이고;
도 11은 산화구리 나노입자의 표면적 비율 변화에 따라 이산화주석 나노와이어 표면을 주사전자현미경으로 관찰한 사진이고;
도 12 및 도 13은 산화구리 나노입자의 표면적 비율 변화에 따른 가스 센서의 황화수소 감지능 변화를 분석하여 나타낸 그래프이고;
도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 가스센서와, 비교예 1의 가스센서의 황화수소 농도별 감지능을 분석한 그래프이고;
도 16 및 도 17은 본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 가스센서의 감지가스 별 감지능을 비교하여 분석한 그래프이다.
도 2는 구리 전구체 농도에 따른 나노입자의 크기 변화 및 나노입자 분포를 나타낸 그래프이고;
도 3은 감마선 조사량에 따른 나노입자의 크기 변화를 주사전자현미경으로 관찰한 사진이고;
도 4는 감마선 조사량에 따른 나노입자의 크기 변화 및 나노입자 분포를 나타낸 그래프이고;
도 5는 감마선 조사시간에 따른 나노입자의 크기 변화를 주사전자현미경으로 관찰한 사진이고;
도 6은 감마선 조사시간에 따른 나노입자의 크기 변화 및 나노입자 분포를 나타낸 그래프이고;
도 7은 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 이산화주석 나노와이어 네트워크를 주사전자현미경으로 관찰한 사진이고;
도 8은 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 이산화주석 나노와이어 네트워크를 투과전자현미경으로 관찰한 사진이고;
도 9는 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 이산화주석 나노와이어를 X-선 회절분석한 그래프이고;
도 10은 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 가스 센서와, 비교예 1에서 제조된 가스 센서의 황화수소 감지능을 비교하여 분석한 그래프이고;
도 11은 산화구리 나노입자의 표면적 비율 변화에 따라 이산화주석 나노와이어 표면을 주사전자현미경으로 관찰한 사진이고;
도 12 및 도 13은 산화구리 나노입자의 표면적 비율 변화에 따른 가스 센서의 황화수소 감지능 변화를 분석하여 나타낸 그래프이고;
도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 가스센서와, 비교예 1의 가스센서의 황화수소 농도별 감지능을 분석한 그래프이고;
도 16 및 도 17은 본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 가스센서의 감지가스 별 감지능을 비교하여 분석한 그래프이다.
본 발명은
기판;
상기 기판 상에 구비되는 전극;
상기 전극 표면에 형성되는 이산화주석 나노와이어; 및
상기 이산화주석 나노와이어 표면에 형성된 산화구리 나노입자를 포함하는 가스 센서에 있어서,
상기 산화구리 나노입자의 표면적과, 이산화주석 나노와이어의 표면적 비율(산화구리 나노입자의 표면적/이산화주석 나노와이어의 표면적)은 0.2 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지하는 가스 센서를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 가스 센서를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 가스 센서는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지할 수 있는 센서로서, 이를 위하여, 전극 표면에 형성된 이산화주석 나노와이어와, 상기 이산화주석 나노와이어 표면에 형성된 산화구리 나노입자를 포함한다.
이산화주석과 같은 반도체 산화물은 가스 감지 물질로서 가스 센서에 일반적으로 사용되고 있다. 이때, 본 발명에서는 이러한 이산화주석 나노와이어 표면에 촉매금속물질로서 형성된 산화구리 나노입자를 포함하며, 상기 산화구리 나노입자로 인하여 황화수소에 대한 감지능이 더욱 향상되어 황화수소를 선택적으로 감지해낼 수 있다.
즉, 황화수소 가스가 존재하는 경우, 가스 감지 물질인 이산화주석 나노와이어 표면에서 전자친화도에 의해 전자의 교환이 일어나고, 이러한 전자의 교환으로 인하여 나노와이어의 전도층의 두께가 변하는 것을 저항값으로 측정하여 황화수소 가스의 존재를 신속하고 정확하게 감지할 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 가스 센서는 촉매금속물질로서 산화구리 나노입자를 포함하며, 상기 산화구리 나노입자로 인하여 황화수소로 인한 저항변화를 더욱 빠르고 정확하게 감지해낼 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 가스 센서에 있어서, 상기 산화구리 나노입자는 나노와이어 내부가 아닌 나노와이어 표면에만 고르게 분포할 수 있으며, 이에 따라 극미량, 예를 들어 0.1 ppm 이상의 황화수소에 대해서도 빠른 반응 및 빠른 회복을 구현해낼 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 가스 센서에 있어서, 상기 산화구리 나노입자의 표면적과, 이산화주석 나노와이어의 표면적 비율(산화구리 나노입자의 표면적/이산화주석 나노와이어의 표면적)은 0.2 내지 0.5인 것이 바람직하며,
상기 산화구리 나노입자의 표면적과, 이산화주석 나노와이어의 표면적 비율은 0.4 내지 0.5인 것이 더욱 바람직하다.
이는 상기 산화구리 나노입자의 표면적과, 이산화주석 나노와이어의 표면적 비율에 따라 황화수소를 감지하는 감지능이 달라지기 때문으로, 만약 상기 표면적의 비율이 0.2 미만이거나, 0.5를 초과하는 경우에는 황화수소를 감지하는 감지능이 오히려 저하되는 문제가 있다.
아울러, 상기 산화구리 나노입자의 크기는 5 내지 30 nm인 것이 바람직하다. 만약, 산화구리 나노입자의 크기가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 황화수소 가스에 대한 감지능이 저하되는 문제가 있다.
또한, 본 발명은
이산화주석(SnO2) 나노와이어를 기판 상의 전극에 형성시키는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 형성된 이산화주석(SnO2) 나노와이어를 구리 전구체 용액에 침지시킨 후, 감마선을 조사하여 이산화주석 나노와이어 표면에 구리 나노입자를 성장시키는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 감마선이 조사된 이산화주석 나노와이어를 열처리하여 산화구리 나노입자를 형성시키는 단계(단계 3);를 포함하는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지하는 가스 센서의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 가스 센서의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 가스 센서의 제조방법에 있어서, 단계 1은 이산화주석(SnO2) 나노와이어를 기판 상의 전극에 형성시키는 단계이다.
본 발명에 따른 가스 센서의 제조방법은 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지할 수 있는 센서를 제조하고 있으며, 이에 따라 상기 단계 1에서는 저항의 변화를 측정할 수 있도록 전극이 형성된 기판에 나노와이어를 형성시킨다.
이때, 상기 나노와이어로는 반도체 특성을 띠는 이산화주석(SnO2) 나노와이어을 이용하여 황화수소 가스를 선택적으로 감지하도록 한다.
즉, 황화수소 가스가 이산화주석 나노와이어 표면에서 전자친화도에 의해 전자의 교환이 일어나고, 이러한 전자의 교환으로 인하여 나노와이어의 전도층의 두께가 변하는 것을 저항값으로 측정하여 황화수소 가스의 존재를 신속하고 정확하게 감지할 수 있다.
한편, 상기 단계 1의 이산화주석 나노와이어는 네트워크 구조로 형성되며, 상기 이산화주석 나노와이어의 형성은 예를 들어, VLS(vapor-liquid-solid) 성장법을 통해 수행될 수 있다. 그러나, 상기 이산화주석 나노와이어의 형성이 이에 제한되는 것은 아니며 나노와이어를 형성시킬 수 있는 공지된 방법들을 적절히 선택하여 이산화주석 나노와이어를 형성시킬 수 있다.
또한, 상기 기판으로는 세라믹 기판, 알루미나(Al2O3)기판, 절연층이 증착된 실리콘(Si) 기판, 실리콘옥사이드(SiO2) 기판 등을 사용할 수 있고, 실리콘 기판을 사용하는 것이 바람직하나, 상기 기판이 이에 제한되는 것은 아니다.
나아가, 상기 전극으로는 백금(Pt), 금(Au), 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir), 은(Ag), 루테늄(Ru), 니켈(Ni), 스테인리스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 몰리브데늄(Mo), 크롬(Cr), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine Tin Oxide) 등을 단독으로 또는 복합층으로 구성하여 사용할 수 있다.
아울러, 상기 단계 1의 전극으로는 인터디지탈 전극(Interdigital Electrode) 형태로 패터닝된 기판을 사용할 수 있다. 상기 인터디지탈 전극은 기판으로부터 Ti, Pt 및 Au이 순서대로 증착되어 있으며, 상기 3개의 층은 스퍼터링 방법에 의해 증착될 수 있다. 또한, 가장 윗 층에 해당하는 Au 층은 표면이 나노와이어 형성을 위한 촉매층으로 작용할 수 있으며, 이에 따라 Au 촉매층 표면에서만 나노와이어를 성장시킬 수 있다. 그러나, 상기 단계 1의 전극이 이에 제한되는 것은 아니며, 가스 센서의 전극으로 사용될 수 있는 상기 전극 물질을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 가스 센서의 제조방법에 있어서, 단계 2는 상기 단계 1에서 형성된 이산화주석(SnO2) 나노와이어를 구리 전구체 용액에 침지시킨 후, 감마선을 조사하여 이산화주석 나노와이어 표면에 구리 나노입자를 성장시키는 단계이다.
전술한 바와 같이, 나노와이어 표면에 금속촉매 나노입자가 균일하게 분포된 구조를 가지면 비표면적이 크게 증대될 수 있고, 금속촉매에 의해 가스감지 특성을 더욱 증진시킬 수 있을 것으로 예측되고 있으며, 이에 상기 단계 2에서는 이산화주석 나노와이어 표면에 구리 나노입자를 성장시킨다.
이때, 상기 단계 2의 구리 나노입자는 상기 단계 1에서 형성된 이산화주석(SnO2) 나노와이어를 구리 전구체 용액에 침지시킨 후, 감마선을 조사하여 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 구리 전구체 용액은 CuCl2, Cu(NO3)2, CuSO4, (CH3COO)2Cu 등의 구리 전구체를 용매에 용해시킨 것을 사용할 수 있으며, 상기 용매로는 물, 저급 알콜 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있고, 바람직하게는 물(탈이온수): 프로판올 혼합용매(예를 들어, 10:90 부피비)를 사용할 수 있다. 그러나, 상기 구리 전구체 용액이 상기 전구체 및 용매로 제한되는 것은 아니며, 구리 나노입자를 형성시킬 수 있는 구리 전구체를 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
한편, 상기 단계 2에 있어서, 구리 전구체 용액의 농도는 0.24 내지 1.9 mM인 것이 바람직하다. 이는 상기 구리 전구체 용액의 농도에 따라 형성되는 구리 나노입자의 크기를 제어할 수 있기 때문으로, 만약 구리 전구체 용액의 농도가 0.24 mM 미만일 경우에는 미량의 구리 전구체로 인하여 구리 나노입자의 형성이 미흡한 문제가 있으며, 구리 전구체 용액의 농도가 1.9 mM를 초과하는 경우에는 구리 나노입자의 크기가 나노와이어의 표면적보다 커질 수 있어 구리 나노입자로 인한 가스 센서의 감지능 향상 효과를 기재할 수 없는 문제가 있다.
상기 단계 2에서는 감마선 조사를 통해 이산화주석 나노와이어 표면에 구리 나노입자를 성장시키며, 상기 감마선 조사는 2 내지 15 kGy/h의 조사선량으로 0.5 내지 4시간 동안 조사함으로서 수행될 수 있다.
상기 감마선의 조사량 및 조사시간에 따라 이산화주석 나노와이어 표면에 형성되는 구리 나노입자의 크기 및 표면적 비율을 제어할 수 있으며, 만약 상기 감마선 조사선량이 2 kGy/h 미만일 경우에는 구리 나노입자의 형성이 어려운 문제가 있고, 조사선량이 15 kGy/h를 초과하는 경우에는 제조시설 상의 문제로 생산 비용이 증가하는 문제가 있다.
또한, 감마선 조사시간이 0.5 시간 미만일 경우에는 구리 나노입자의 형성이 용이하지 않은 문제가 있고, 4 시간을 초과할 경우에는 구리 나노입자의 크기가 500 nm 이상으로 커지는 문제가 있다.
아울러, 상기 단계 2에서 형성되는 구리 나노입자의 크기는 5 내지 50 nm인 것이 바람직하다. 만약, 구리 나노입자의 크기가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 추후 형성되는 산화구리 나노입자의 크기로 인하여 황화수소 가스에 대한 감지능이 오히려 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
나아가, 상기 감마선은 60Co 등을 사용할 수 있다. 상기 감마선은 충돌하는 물질 원자와 전자가 충돌하는 상호작용을 하며, 충돌하는 물질과 상호작용을 통해 물질 내에서 두 물질이 상호 결합할 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 가스 센서의 제조방법에서 상기한 바와 같은 감마선을 사용함에 따라, 이산화주석 나노와이어 표면에 금속 촉매입자를 효과적으로 부착할 수 있으며, 감마선의 세기, 조사 시간을 조절하여 부착되는 금속 촉매입자의 크기 및 두께를 조절할 수 있고, 나노와이어 센서의 감지 특성을 사용자의 요구에 따라서 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 가스 센서의 제조방법에 있어서, 단계 3은 상기 단계 2에서 감마선이 조사된 이산화주석 나노와이어를 열처리하여 산화구리 나노입자를 형성시키는 단계이다.
상기 단계 3은 단계 2에서 형성된 구리 나노입자를 산화구리 나노입자로 형성시키는 단계로서, 이를 위하여 단계 2에서 감마선이 조사된 이산화주석 나노와이어를 열처리한다. 상기 열처리로 인하여, 감마선이 조사됨에 따라 이산화주석 나노와이어에 형성되었던 구리 나노입자가 산화구리 나노입자로 형성된다.
상기 단계 3의 열처리를 통해 형성된 산화구리 나노입자는 이산화주석 나노와이어 표면에서 촉매금속으로서 작용하여 궁극적으로 황화수소 감지능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이때, 상기 단계 3의 열처리는 400 내지 600 ℃의 온도로 0.5 내지 2 시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. 만약 상기 열처리가 400 ℃ 미만의 온도에서 수행되는 경우에는 불필요한 유기물들이 잔류할 수 있는 문제가 있고, 상기 열처리가 600 ℃를 초과하는 온도에서 수행되는 경우에는 과도하게 높은 온도에서 열처리가 수행됨에 따라 경제적인 손실이 발생할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 상기 제조방법으로 제조되는 가스 센서에 있어서,
형성된 산화구리 나노입자의 표면적과, 이산화주석 나노와이어의 표면적 비율(산화구리 나노입자의 표면적/이산화주석 나노와이어의 표면적)은 0.2 내지 0.5인 것이 바람직하며, 상기 산화구리 나노입자의 표면적과, 이산화주석 나노와이어의 표면적 비율은 0.4 내지 0.5인 것이 더욱 바람직하다.
이는 상기 산화구리 나노입자의 표면적과, 이산화주석 나노와이어의 표면적 비율에 따라 황화수소를 감지하는 감지능이 달라지기 때문으로, 만약 상기 표면적의 비율이 0.2 미만이거나, 0.5를 초과하는 경우에는 황화수소를 감지하는 감지능이 오히려 저하되는 문제가 있다.
이때, 상기 표면적 비율(Sf)은 하기의 수학식을 통하여 구할 수 있다.
<수학식 1>
Sf=(산화구리 나노입자의 표면적)/(이산화주석 나노와이어의 표면적)
이하, 본 발명을 하기의 실시예를 통해 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 산화구리 나노입자를 포함하는 가스 센서의 제조 1
준비단계: 실리콘 기판 상에 전극의 준비
산화 실리콘(SiO2) 층이 형성된 실리콘 기판 (SiO2/Si) 상에 패턴이 형성된 인터디지털 전극(patterned-interdigital electrodes; PIEs)을 포토리소그라피 공정(photolithographic process)을 이용하여 형성시킨 다음, 스퍼터링을 이용하여 위에서부터 차례대로 Au (3 nm)/Pt (100 nm)/Ti (100 nm) 층을 형성하여 전극을 준비하였다.
이때, 상기 Ti 층을 100 nm의 두께로 먼저 증착한 후, 실제 전극으로서 이용하는 층인 Pt 층을 100 nm 두께로 증착하였다. 이때, 상기 Ti 층은 SiO2/Si기판과 Pt 전극층과의 접합을 좋게 하기 위해 형성하였다. 이후, SnO2 나노와이어의 선택적 성장을 위하여 촉매로서 Au 층을 3 nm의 두께로 증착하였다.
단계 1: 전극 상에 이산화주석(SnO
2
) 나노와이어를 형성시키는 단계
상기 준비단계에서 제조한 전극의 최상층에 형성된 Au 층에 이산화주석(SnO2) 나노와이어가 서로 뒤엉킨 형태인 네트워크를 형성하도록 제조하였으며, 상기 이산화주석 나노와이어의 제조는 다음과 같이 실시하였다.
주석 파우더(Aldrich, 99.9%)를 석영-튜브로(quartz-tube furnace)안에 넣고, 반응로의 압력을 로터리 펌프를 이용하여 1 x 10-3 Torr로 조정하고, 질소 300 sccm(standard cubic centimeter per minute) 및 산소 10 sccm을 반응로 안으로 흘려보내며, 가열기를 이용하여 900 ℃까지 15분 동안 가열하여 나노와이어를 형성시켰다.
단계 2:
구리나노입자의
형성
황산구리(CuSO4·5H2O, 제조사: Kanto Chemical Co.) 0.96 mM을 물:프로판올(77:23 부피비) 혼합용매에 넣고 24시간 교반하여 구리전구체 용액을 준비한 다음, 상기 단계 2에서 제조한 이산화주석(SnO2) 나노와이어를 상기 구리전구체 용액에 침지하였다.
이후, 상기 이산화주석(SnO2) 나노와이어로 감마선(60Co -rays; 한국원자력연구원)을 10 kGy/h 조사선량으로 2시간 동안 조사하여, 이산화주석 나노와이어의 표면에 구리 나노입자를 코팅하였다.
단계 3: 열처리하여
나노와이어
표면에 산화구리 나노입자를 형성시키는 단계
상기 단계 2의 감마선 조사가 끝난 후, 기판을 전구체 용액으로부터 건져낸 다음 500 ℃의 공기 조건에서 1시간 동안 열처리하여 기판에 남아 있는 용매를 건조시키고, 구리 나노입자를 산화구리 나노입자로 산화시켜, 본 발명에 따른 가스 센서를 제조하였다.
이때, 제조된 가스 센서에 있어서, 산화구리 나노입자의 표면적과, 이산화주석 나노와이어의 표면적 비율(산화구리 나노입자의 표면적/이산화주석 나노와이어의 표면적)은 0.43으로 나타났다.
<실시예 2> 산화구리 나노입자를 포함하는 가스 센서의 제조 2
상기 실시예 1에서 전구체 농도를 0.24 mM로, 감마선을 10 kGy/h의 조사선량로 2 시간 동안 조사한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 가스 센서를 제조하였다.
이때, 이때, 제조된 가스 센서에 있어서, 산화구리 나노입자의 표면적과, 이산화주석 나노와이어의 표면적 비율(산화구리 나노입자의 표면적/이산화주석 나노와이어의 표면적)은 0.28로 나타났다.
<비교예 1>
상기 실시예 1의 단계 1까지만 수행하여 이산화주석 나노와이어만을 포함하는 가스 센서를 제조하였다.
<비교예 2>
상기 실시예 1에서 전구체 농도를 0.96 mM로, 감마선을 10 kGy/h의 조사선량로 2 시간 동안 조사한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 가스 센서를 제조하였다.
이때, 이때, 제조된 가스 센서에 있어서, 산화구리 나노입자의 표면적과, 이산화주석 나노와이어의 표면적 비율(산화구리 나노입자의 표면적/이산화주석 나노와이어의 표면적)은 0.89로 나타났다.
분석
(1) 전구체 용액의 농도에 따른 구리 나노입자의 크기 변화 및 나노입자 분포 분석
구리 전구체 용액의 농도에 따라서, 형성된 구리 나노입자의 크기 변화 및 나노입자 분포를 분석하기 위하여, 전구체 용액의 농도를 달리하여 구리 나노입자를 제조하였으며, 제조된 구리 나노입자를 주사전자현미경으로 관찰하였다.
이때, 구리 나노입자의 제조는 10 kGy의 조사선량으로 2시간 동안 감마선을 조사하여 수행되었으며, 제조된 구리 나노입자는 주사전자현미경(제조사: Philips, 모델명: S-4200)을 통해 확인하여 도 1 및 도 2에 나타내었다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 전구체 용액의 농도가 증가할수록 구리 나노입자의 크기가 증가하는 것을 알 수 있으며, 나아가, 구리 나노입자의 분포, 즉 단위면적당(㎛2당 구리 나노입자 개수) 형성 밀도(Formation density)는 오히려 감소하는 것을 알 수 있다.
(2) 감마선의 조사선량에 따른 구리 나노입자의 크기 변화 및 나노입자 분포 분석
감마선의 조사선량에 따라서, 형성된 구리 나노입자의 크기 변화 및 나노입자 분포를 분석하기 위하여, 감마선의 조사선량을 달리하여 구리 나노입자를 제조하였으며, 제조된 구리 나노입자를 주사전자현미경으로 관찰하였다.
이때, 구리 나노입자의 제조는 0.96 mM의 전구체 용액 농도로, 2시간 동안 감마선을 조사하여 수행되었으며, 제조된 구리 나노입자는 주사전자현미경(제조사: Philips, 모델명: S-4200)을 통해 확인하여 도 3 및 도 4에 나타내었다.
도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 감마선의 조사선량이 증가할수록 구리 나노입자의 크기가 감소하는 것을 알 수 있으며, 나아가, 구리 나노입자의 분포, 즉 단위면적당(㎛2당 구리 나노입자 개수) 형성 밀도(Formation density)는 오히려 증가하는 것을 알 수 있다.
(3) 감마선의 조사시간에 따른 구리 나노입자의 크기 변화 및 나노입자 분포 분석
감마선의 조사시간에 따라서, 형성된 구리 나노입자의 크기 변화 및 나노입자 분포를 분석하기 위하여, 감마선의 조사시간을 달리하여 구리 나노입자를 제조하였으며, 제조된 구리 나노입자를 주사전자현미경으로 관찰하였다.
이때, 구리 나노입자의 제조는 0.96 mM의 전구체 용액 농도로, 10 kGy/h의 조사선량으로 감마선을 조사하여 수행되었으며, 제조된 구리 나노입자는 주사전자현미경(제조사: Philips, 모델명: S-4200)을 통해 확인하여 도 5 및 도 6에 나타내었다.
도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 감마선의 조사시간이 증가할수록 구리 나노입자의 크기가 증가하는 것을 알 수 있으며, 나아가, 구리 나노입자의 분포, 즉 단위면적당(㎛2당 구리 나노입자 개수) 형성 밀도(Formation density)는 오히려 감소하는 것을 알 수 있다.
<실험예 1> 주사전자현미경을 통한 관찰 1
상기 실시예 1에서 제조된 가스 센서에 있어서, 산화주석 나노와이어의 미세구조를 관찰하기 위하여 주사전자현미경(제조사: Philips, 모델명: S-4200)을 이용하여 나노와이어 표면을 관찰하였으며 그 결과를 도 7에 나타내었다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 가스 센서는 표면에 나노입자들이 부착된 산화주석 나노와이어를 포함하고 있음을 알 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 가스 센서가 표면에 산화구리 나노와이어가 형성된 이산화주석 나노와이어를 포함하고 있음을 확인할 수 있다.
<실험예 2> 투과전자현미경을 통한 관찰
상기 실시예 1에서 제조된 가스 센서에 있어서, 산화주석 나노와이어의 미세구조를 관찰하기 위하여 투과전자현미경을 이용하여 나노와이어 표면을 관찰하였으며 그 결과를 도 8에 나타내었다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 가스 센서는 표면에 나노입자들이 부착된 산화주석 나노와이어를 포함하고 있음을 알 수 있다.
또한, 도 8의 사진에서 관찰할 수 있는 격자 줄무늬(lattice fringe)를 통해 이산화주석 나노와이어 표면에 부착된 나노입자들이 산화구리 나노입자임을 알 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 가스 센서가 표면에 산화구리 나노와이어가 형성된 이산화주석 나노와이어를 포함하고 있음을 확인할 수 있다.
<실험예 3> X-선 회절분석
상기 실시예 1에서 제조된 가스 센서에 있어서, 산화주석 나노와이어의 결정구조를 분석하기 위하여 X-선 회절분석장치를 이용하여 결정구조를 분석하였으며, 상기 분석 결과를 도 9에 나타내었다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 가스센서를 X-선 회절 분석한 결과, 이산화주석과 산화구리에 해당하는 피크들이 검출되었다.
이를 통해, 실시예 1에서 제조된 가스 센서는 이산화주석 나노와이어와, 산화구리 나노입자를 포함하고 있음을 알 수 있다.
<실험예 4> 산화구리 나노입자의 존재에 따른 가스 센서의 감지능 평가
본 발명에 따른 상기 실시예 1에서 제조된 가스 센서와, 비교예 1의 가스 센서에 있어서, 산화구리 나노입자의 존재에 따른 가스 센서의 감지능을 비교하여 평가하였으며, 그 결과를 도 10에 나타내었다.
상기 감지능 평가는 구체적으로 각각의 센서를 황화수소 가스 농도 10 ppm, 300 ℃ 온도조건에서의 저항 변화를 측정하여 수행되었다. 이때, Rg는 황화수소 가스가 있는 경우의 저항을 나타내며, Ra는 황화수소 가스가 없는 경우 초기의 저항 크기를 나타내며, 저항의 변화가 클수록 황화수소 가스에 대한 감지능이 우수함을 나타낸다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 실시예 1에서 제조된 가스 센서는 황화수소의 존재로 인하여 저항변화가 급격한 것을 알 수 있다. 반면, 비교예 1의 가스 센서는 저항의 변화가 매우 적은 것을 알 수 있다.
이는 실시예 1에서 제조된 가스 센서의 경우 산화구리 나노입자를 포함함에 따라 황화수소 가스를 더욱 우수한 감지능으로 감지해낼 수 있음을 의미하는 것으로, 이를 통해 본 발명에 따른 가스 센서가 황화수소를 효과적으로 감지해낼 수 있음을 확인하였다.
<실험예 5> 주사전자현미경을 통한 관찰 2
상기 실시예 1 및 2에서 제조된 가스 센서와, 비교예 1 및 2의 가스센서에 있어서, 산화구리 나노입자와 이산화주석 나노와이어의 비표면적 비율에 따른 나노와이어 표면 구조를 관찰하기 위하여 주사전자현미경(제조사: Philips, 모델명: S-4200)을 이용하여 나노와이어 표면을 관찰하였으며 그 결과를 도 11에 나타내었다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 비표면적의 비율이 0, 즉 산화구리 나노입자가 존재하지 않는 비교예 1의 경우에는 이산화주석 나노와이어 표면이 매끈한 것을 알 수 있다.
반면, 실시예 1(비표면적 비율 0.43), 실시예 2(비표면적 비율 0.28)의 가스센서는 표면에 산화구리 나노입자가 다수 존재하는 것을 알 수 있으며, 실시예 1의 가스센서에 보다 많은 나노입자가 존재하는 것을 알 수 있다.
아울러, 비교예 2의 가스 센서(비표면적 비율 0.89)에서는 상대적으로 크기가 큰 산화구리 나노입자가 다수 존재하는 것을 알 수 있다.
<실험예 6> 산화구리 나노입자와 이산화주석 나노와이어의 비표면적 비율에 따른 가스 센서의 감지능 평가
상기 실시예 1 및 2에서 제조된 가스 센서와, 비교예 1 및 2의 가스센서에 있어서, 산화구리 나노입자와 이산화주석 나노와이어의 비표면적 비율에 따른 가스 센서의 감지능을 비교하여 평가하였으며, 그 결과를 도 12 및 도 13에 나타내었다.
이때, 상기 감지능 평가는 구체적으로 각각의 센서를 황화수소 가스 농도 10 ppm, 300 ℃ 온도조건에서의 저항 변화를 측정하여 수행되었다. 이때, Rg는 황화수소 가스가 있는 경우의 저항을 나타내며, Ra는 황화수소 가스가 없는 경우 초기의 저항 크기를 나타내며, 저항의 변화가 클수록 황화수소 가스에 대한 감지능이 우수함을 나타낸다.
도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 산화구리 나노입자와 이산화주석 나노와이어의 비표면적 비율(Sf)이 0.43인 실시예 1의 가스 센서는 저항의 변화가 가장 큰 것을 알 수 있다.
또한, 산화구리 나노입자와 이산화주석 나노와이어의 비표면적 비율(Sf)이 0.28인 실시예 2의 가스 센서는 비교예 1 및 2의 가스센서(각각의 Sf는 0 및 0.89)와 비교하여 저항의 변화가 더 큰 것을 알 수 있다.
이는 실시예 1의 가스센서와 같이 산화구리 나노입자와 이산화주석 나노와이어의 비표면적 비율(Sf)이 0.43인 경우 가장 황화수소 가스에 대한 감지능이 우수한 것을 의미하며, 또한 가스센서와 같이 산화구리 나노입자와 이산화주석 나노와이어의 비표면적 비율(Sf)이 0.28인 실시예 2의 가스센서도 비교예 1 및 2와 비교하여 상대적으로 더 우수한 황화수소 감지능을 나타내는 것을 의미한다.
이를 통해서 본 발명에 따른 가스 센서가 황화수소를 효과적으로 감지해낼 수 있음을 확인할 수 있다.
<실험예 7> 황화수소 가스 농도에 따른 가스 센서의 감지능 평가
상기 실시예 1에서 제조된 가스 센서와, 비교예 1의 가스센서에 있어서, 황화수소 가스 농도에 따른 가스 센서의 감지능을 비교하여 평가하였으며, 그 결과를 도 14 및 도 15에 나타내었다.
이때, 상기 감지능 평가는 구체적으로 각각의 센서를 300 ℃ 온도조건에서의 저항 변화를 측정하여 수행되었다. 이때, Rg는 황화수소 가스가 있는 경우의 저항을 나타내며, Ra는 황화수소 가스가 없는 경우 초기의 저항 크기를 나타내며, 저항의 변화가 클수록 황화수소 가스에 대한 감지능이 우수함을 나타낸다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 황화수소 농도가 10 ppm인 경우에는 실시예 1 및 비교예 1의 가스 센서 모두가 저항변화를 나타내는 것을 알 수 있다. 그러나, 황화수소 농도가 1 ppm 이하인 경우에는 비교예 1의 가스 센서는 저항값의 변화가 매우 적은 것을 알 수 있다. 반면, 실시예 1의 가스 센서는 1 ppm 이하의 농도에서도 확연한 저항변화가 관찰되는 것을 알 수 있다.
아울러, 도 15에 나타낸 바와 같이, 황화수소 가스의 농도에 따른 감응도를 분석한 결과, 실시예 1의 가스 센서는 가스 농도가 0.1 ppm인 경우에도 측정되는 저항값의 차이가 약 10배의 수준임을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 가스 센서는 산화구리 나노입자를 더 포함함에 따라 미량의 황화수소도 효과적으로 감지해낼 수 있음을 알 수 있다.
<실험예 8> 가스 종류에 따른 가스 센서의 감지능 평가
상기 실시예 1에서 제조된 가스 센서의 가스 종류에 따른 감지능을 비교하여 평가하기 위하여, 황화수소, 벤젠 및 톨루엔에 대한 감지능을 분석하였으며, 그 결과를 도 16 및 도 17에 나타내었다.
이때, 상기 감지능 평가는 구체적으로 각각의 센서를 300 ℃ 온도조건에서의 저항 변화를 측정하여 수행되었다. 이때, Rg는 감지가스가 있는 경우의 저항을 나타내며, Ra는 황화수소 가스가 없는 경우 초기의 저항 크기를 나타내며, 저항의 변화가 클수록 황화수소 가스에 대한 감지능이 우수함을 나타낸다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 가스 센서는 벤젠 및 톨루엔에 대해서도 저항 변화가 측정되었으며, 이를 통해 벤젠 및 톨루엔의 존재를 감지해낼 수 있음을 알 수 있다. 그러나, 벤젠 및 톨루엔의 농도가 변화하더라도 저항의 변화 정도가 유지되는 것을 알 수 있는바, 이들의 농도 변화를 감지할 수는 없음을 알 수 있다.
또한, 도 17에 나타낸 바와 같이, 황화수소와 비교하여 벤젠 및 톨루엔의 경우에는 감지능이 상대적으로 좋지않은 것을 알 수 있다. 즉, 실시예 1의 가스 센서는 벤젠 및 톨루엔을 감지할 수 있다 하더라도, 특히 황화수소에 대한 감지능이 우수한 것을 알 수 있다.
이를 통해, 본 발명에 따른 가스 센서가 산화구리 나노입자를 포함함에 따라 특히 황화수소를 선택적으로 감지해낼 수 있음을 알 수 있다.
Claims (11)
- 기판;
상기 기판 상에 구비되는 전극;
상기 전극 표면에 형성되는 이산화주석 나노와이어; 및
상기 이산화주석 나노와이어 표면에 형성된 산화구리 나노입자를 포함하는 가스 센서에 있어서,
상기 산화구리 나노입자의 표면적과, 이산화주석 나노와이어의 표면적 비율(산화구리 나노입자의 표면적/이산화주석 나노와이어의 표면적)은 0.2 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지하는 가스 센서.
- 제1항에 있어서, 상기 산화구리 나노입자의 표면적과, 이산화주석 나노와이어의 표면적 비율(산화구리 나노입자의 표면적/이산화주석 나노와이어의 표면적)은 0.4 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지하는 가스 센서.
- 제1항에 있어서, 상기 산화구리 나노입자의 크기는 5 내지 30 nm인 것을 특징으로 하는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지하는 가스 센서.
- 이산화주석(SnO2) 나노와이어를 기판 상의 전극에 형성시키는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 형성된 이산화주석(SnO2) 나노와이어를 구리 전구체 용액에 침지시킨 후, 감마선을 조사하여 이산화주석 나노와이어 표면에 구리 나노입자를 성장시키는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 감마선이 조사된 이산화주석 나노와이어를 열처리하여 산화구리 나노입자를 형성시키는 단계(단계 3);를 포함하는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지하는 가스 센서의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 단계 2의 구리 전구체는 CuCl2, Cu(NO3)2, CuSO4, 및 (CH3COO)2Cu를 포함하는 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지하는 가스 센서의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 단계 2의 구리 전구체 용액은 탈이온수, 저급알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지하는 가스 센서의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 단계 2의 감마선은 2 내지 15 kGy/h의 조사선량으로 0.5 내지 4시간 동안 조사되는 것을 특징으로 하는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지하는 가스 센서의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 단계 2의 감마선은 60Co인 것을 특징으로 하는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지하는 가스 센서의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 단계 3의 열처리는 400 내지 600 ℃의 온도로 0.5 내지 2 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지하는 가스 센서의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 제조방법으로 제조되는 가스 센서는 형성된 산화구리 나노입자의 표면적과, 이산화주석 나노와이어의 표면적 비율(산화구리 나노입자의 표면적/이산화주석 나노와이어의 표면적)은 0.2 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지하는 가스 센서의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 제조방법으로 제조되는 가스 센서는 형성된 산화구리 나노입자의 표면적과, 이산화주석 나노와이어의 표면적 비율(산화구리 나노입자의 표면적/이산화주석 나노와이어의 표면적)은 0.4 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 황화수소(H2S)를 선택적으로 감지하는 가스 센서의 제조방법.
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