KR20220156195A - Led-based gas sensor with locally integrated two-dimensional transition metal chalcogenide and method of preparing the same - Google Patents

Led-based gas sensor with locally integrated two-dimensional transition metal chalcogenide and method of preparing the same Download PDF

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KR20220156195A
KR20220156195A KR1020210063874A KR20210063874A KR20220156195A KR 20220156195 A KR20220156195 A KR 20220156195A KR 1020210063874 A KR1020210063874 A KR 1020210063874A KR 20210063874 A KR20210063874 A KR 20210063874A KR 20220156195 A KR20220156195 A KR 20220156195A
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Abstract

The present application relates to an LED-based gas sensor in which a two-dimensional transition metal chalcogenide is locally integrated and a manufacturing method thereof, capable of detecting and monitoring NO_2 based on high sensitivity and complete recovery performance at room temperature. The LED-based gas sensor in which a two-dimensional transition metal chalcogenide is locally integrated includes a light source unit, a gas detection unit, and a plurality of sensor electrode units.

Description

2차원 전이금속 칼코겐화물이 국부적으로 통합된 LED 기반 가스 센서 및 이의 제조 방법{LED-BASED GAS SENSOR WITH LOCALLY INTEGRATED TWO-DIMENSIONAL TRANSITION METAL CHALCOGENIDE AND METHOD OF PREPARING THE SAME}LED-BASED GAS SENSOR WITH LOCALLY INTEGRATED TWO-DIMENSIONAL TRANSITION METAL CHALCOGENIDE AND METHOD OF PREPARING THE SAME}

본 출원은 2차원 전이금속 칼코겐화물이 국부적으로 통합된 LED 기반 가스 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 상온에서 높은 민감도와 완전한 회복 성능을 바탕으로 NO2 감지 및 모니터링이 가능한 차원 전이금속 칼코겐화물이 국부적으로 통합된 LED 기반 가스 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present application relates to an LED-based gas sensor in which two-dimensional transition metal chalcogenides are locally integrated and a method for manufacturing the same, which is a two-dimensional transition metal chalcogen capable of detecting and monitoring NO 2 based on high sensitivity and complete recovery performance at room temperature. An LED-based gas sensor with locally integrated cargo and a manufacturing method thereof.

가스 센서의 성능은 민감도, 회복 성능, 지속성 등을 기준으로 평가될 수 있으며, 현재까지도 이를 향상시키기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. The performance of gas sensors can be evaluated based on sensitivity, recovery performance, durability, etc., and many studies are still being conducted to improve them.

전이금속 디칼코겐화합물(Transition Metal Dichalcogenides, TMDCs)은 유한한 밴드갭의 존재와 높은 부피 대비 표면적으로 가스 감지 물질로 많이 사용되는 나노 물질이다. 그 중, Molybdenum Disulfide (MoS2)는 뛰어난 분자 흡착 계수와 Nitrogen Dioxides (NO2)에 대한 높은 selectivity를 바탕으로 NO2 감지 물질로써 유망한 특성을 보인다. 하지만, 상온에서 NO2 감지 시, MoS2는 민감도가 낮으며 불완전한 회복 성능을 보인다는 단점이 있으며, 이를 해결하기 위하여 많은 연구가 진행된 바 있다. 한 연구에서는 열에너지를 적용하여 MoS2의 표면에 흡착한 가스 분자의 탈착을 원활하게 하여 센서의 회복 성능을 향상시켰다. 하지만, 과한 열에너지의 공급은 과한 소비 전력이나 안전에 대한 우려를 야기할 수 있기 때문에 열에너지 공급을 대체할 새로운 방법이 요구되었다. Transition metal dichalcogenides (TMDCs) are nanomaterials that are widely used as gas-sensing materials with a finite band gap and a high surface area to volume ratio. Among them, Molybdenum Disulfide (MoS2) shows promising properties as a NO 2 sensing material based on its excellent molecular adsorption coefficient and high selectivity for Nitrogen Dioxides (NO 2 ). However, when NO 2 is sensed at room temperature, MoS 2 has the disadvantage of low sensitivity and incomplete recovery performance, and many studies have been conducted to solve this problem. In one study, the recovery performance of the sensor was improved by facilitating the desorption of gas molecules adsorbed on the surface of MoS 2 by applying thermal energy. However, since the supply of excessive heat energy may cause concerns about excessive power consumption or safety, a new method to replace the supply of heat energy has been required.

광 조사는 MoS2에 Electron-hole pair를 생성하여 NO2가 흡착하면서 결합할 추가적인 Electron을 공급함과 동시에 회복 단계에서 NO2와 결합한 Electron와 결합하여 NO2의 탈착을 원활하게 할 수 있는 Hole을 공급하여 센서의 민감성과 회복 성능을 향상시킬 수 있는 좋은 방법으로, 열에너지의 좋은 대체재이다. 이러한 사실을 기반으로 많은 연구자들은 UV light 또는 Visible light을 사용하여 가스 센서의 성능을 향상시킨 바 있다. 하지만, 기존 연구에서는 빛을 조사하기 위하여 별도의 광원이 필요했으며, 이는 가스 센서의 휴대성을 제한시킬 수 있다. 또한, 센서와 광원과의 거리에 비례하여 빛의 손실이 발생할 수 있기 때문에 효율적으로 빛을 조사할 수 있는 방법이 요구된다. 게다가, 500 nm 이하의 파장을 가진 UV light 또는 visible light (High Energy Visible light)의 경우 강한 에너지를 가지고 있기 때문에 사람의 눈이나 감지 물질에 손상을 줄 수 있다.Light irradiation creates an electron-hole pair in MoS 2 to supply additional electrons to be combined with NO 2 adsorbed, and at the same time to supply holes that can facilitate the desorption of NO 2 by combining with the electrons combined with NO 2 in the recovery stage It is a good way to improve the sensitivity and recovery performance of the sensor, and it is a good substitute for thermal energy. Based on this fact, many researchers have improved the performance of gas sensors by using UV light or visible light. However, in previous studies, a separate light source was required to irradiate light, which may limit the portability of the gas sensor. In addition, since light loss may occur in proportion to the distance between the sensor and the light source, a method for efficiently irradiating light is required. In addition, since UV light or visible light (High Energy Visible light) having a wavelength of 500 nm or less has strong energy, it may damage human eyes or sensing materials.

이러한 문제점을 해결하면서, 제작이 간편하고, 휴대가 용이한 가스 센서에 대한 연구가 필요한 시점이다.While solving these problems, it is time to research on a gas sensor that is easy to manufacture and easy to carry.

본 출원의 일 실시예에 따르면, MoS2에 손상을 주지 않으면서 인체에도 무해한 Low Energy Visible light을 사용하여 MoS2의 민감도와 회복 성능을 향상시켰으며, 광원에 국부적으로 통합된 MoS2가 광원으로부터 나온 광을 직접적으로 흡수하여 효율적인 가스 감지 성능 향상이 가능한 가스 센서를 제공하고자 한다.According to an embodiment of the present application, the sensitivity and recovery performance of MoS 2 is improved by using Low Energy Visible light that is harmless to the human body without damaging MoS 2 , and MoS 2 locally integrated into the light source is It is intended to provide a gas sensor capable of improving efficient gas detection performance by directly absorbing emitted light.

본 출원의 일 측면은 가스 센서에 관한 것이다.One aspect of the present application relates to a gas sensor.

일 예시로서, 가스 센서는 소정의 파장의 광을 조사하는 광원부; 광원부의 일 영역에 형성되고, 상기 파장의 광을 흡광하여 소정의 가스를 흡착할 수 있는 전이금속 칼코겐화합물을 포함하는 가스 감지부; 및 가스 감지부의 일 영역에 형성된 복수의 센서 전극부를 포함할 수 있다.As an example, the gas sensor includes a light source unit for irradiating light of a predetermined wavelength; a gas detection unit formed in one region of the light source unit and including a transition metal chalcogen compound capable of adsorbing a predetermined gas by absorbing light of the above wavelength; and a plurality of sensor electrode units formed in one region of the gas sensing unit.

일 예시로서, 광원은 발광 다이오드(light-emitting diode, LED)일 수 있다.As an example, the light source may be a light-emitting diode (LED).

일 예시로서, 파장의 범위는 625 nm 내지 639 nm 및 680 nm 내지 694 nm일 수 있다.As an example, the range of wavelengths may be 625 nm to 639 nm and 680 nm to 694 nm.

일 예시로서, 전이금속 칼코겐화합물은 이황화몰리브덴(MoS2)을 포함할 수 있다.As an example, the transition metal chalcogen compound may include molybdenum disulfide (MoS 2 ).

일 예시로서, 센서 전극부는 은(Ag)을 포함할 수 있다.As an example, the sensor electrode unit may include silver (Ag).

일 예시로서, 가스 감지부에 대한 라만 스펙트럼(Raman spectra) 측정시 383 cm-1 및 410 cm-1에서 각각 피크(peak)가 관측될 수 있다.As an example, peaks may be observed at 383 cm −1 and 410 cm −1 respectively when measuring a Raman spectrum of the gas detector.

일 예시로서, 가스 센서를 400 mW의 광원의 전력하에서 10 ppm의 NO2에 노출 시, 하기 관계식으로 정의되는 반응성 값이 최대 160% 일 수 있다.As an example, when the gas sensor is exposed to 10 ppm of NO 2 under the power of a light source of 400 mW, a reactivity value defined by the following relational expression may be up to 160%.

[관계식][relational expression]

반응성(%) = (Ig-Ia)/Ia * 100Reactivity (%) = (Ig-Ia)/Ia * 100

(여기서, Ig는 NO2에 노출시킨 후 센서의 전류이고, Ia는 NO2에 노출시키기 전 센서의 초기전류이다)(Here, Ig is the current of the sensor after exposure to NO 2 , and Ia is the initial current of the sensor before exposure to NO 2 )

일 예시로서, 가스 센서는, VOC(아세톤, 에탄올, p-크실렌, 톨루엔, 벤젠 및 에틸 벤젠), NO2, CO 및 NH3 중에서 적어도 하나의 가스를 감지할 수 있다.As an example, the gas sensor may detect at least one gas selected from VOC (acetone, ethanol, p-xylene, toluene, benzene, and ethyl benzene), NO 2 , CO, and NH 3 .

본 출원의 다른 일 측면은 가스 센서의 제조 방법에 관한 것이다.Another aspect of the present application relates to a method of manufacturing a gas sensor.

일 예시로서, 가스 센서의 제조 방법은 전술한 가스 센서의 제조 방법에 있어서, 소정의 파장의 광을 조사하는 광원부를 준비하는 단계; 광원부의 일 영역에, 상기 파장의 광을 흡광하여 소정의 가스를 흡착할 수 있는 전이금속 칼코겐화합물을 포함하는 가스 감지부를 형성하는 단계; 및 가스 감지부의 일 영역에 형성된 복수의 센서 전극부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. As an example, a method of manufacturing a gas sensor may include preparing a light source unit for irradiating light of a predetermined wavelength; forming a gas sensing unit including a transition metal chalcogenide capable of adsorbing a predetermined gas by absorbing light of the wavelength in one region of the light source unit; and forming a plurality of sensor electrode units formed in one region of the gas sensing unit.

일 예시로서, 가스 감지부를 형성하는 단계는, 분말 형태의 전이금속 칼코겐화합물을 압축하여 펠릿(pellet) 형태로 형성하는 단계; 및 형성된 펠릿을 이용하여 광원의 일 영역에 드로잉(drawing)하여 코팅부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.As an example, the forming of the gas sensing unit may include compressing a transition metal chalcogen compound in powder form to form a pellet; and forming a coating portion by drawing on one area of the light source using the formed pellets.

일 예시로서, 가스 감지부를 형성하는 단계에서, 분말 형태의 전이금속 칼코겐화합물은 압축 강도가 0.3 ~ 0.7 GPa 일 수 있다.As an example, in the step of forming the gas sensing unit, the powdery transition metal chalcogen compound may have a compressive strength of 0.3 to 0.7 GPa.

일 예시로서, 센서 전극부를 형성하는 단계는 은 페이스트(Ag paste)를 가스 감지부의 일 영역에 부착하는 단계를 포함할 수 있다.As an example, forming the sensor electrode unit may include attaching silver paste to one region of the gas sensing unit.

본 출원의 또 다른 일 측면은 가스 센서 키트에 관한 것이다.Another aspect of the present application relates to a gas sensor kit.

일 예시로서, 가스 센서 키트는 전술한 가스 센서; 가스 센서와 연결되며 가스 감지 센서로부터 감지된 결과를 전송받는 컨트롤러; 가스 센서에 의해 감지된 가스 감지 결과를 컨트롤러로 전송하기 위한 통신모듈; 가스 센서, 광원부 및 통신모듈에 연결되어 전력을 공급하는 배터리; 및 감지하고자 하는 가스를 가스 센서로 주입하기 위한 가스 주입구 및 펌프; 를 포함할 수 있다.As an example, the gas sensor kit includes the aforementioned gas sensor; a controller connected to the gas sensor and receiving a result detected by the gas detection sensor; a communication module for transmitting a gas detection result detected by the gas sensor to a controller; a battery connected to the gas sensor, the light source and the communication module to supply power; and a gas inlet and pump for injecting a gas to be sensed into the gas sensor. can include

일 예시로서, 가스 센서는, 가스 감지 키트로부터 탈부착이 가능하도록 카트리지(cartridge) 형태로 마련될 수 있다.As an example, the gas sensor may be provided in the form of a cartridge to be detachable from the gas detection kit.

일 예시로서, 가스 센서 키트는 통신모듈을 통해 스마트 기기와 연결되고, 스마트 기기에는 가스 센서를 통해 감지된 가스 농도 감지 결과가 실시간으로 전송되거나, 감지하는 가스 농도의 실시간 모니터링 및 모니터링된 결과의 저장이 가능하도록 마련될 수 있다. As an example, the gas sensor kit is connected to a smart device through a communication module, and the gas concentration detection result detected through the gas sensor is transmitted to the smart device in real time, or the gas concentration detected is monitored in real time and the monitored result is stored. It may be arranged to make this possible.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 상온에서 높은 민감도와 완전한 회복 성능을 바탕으로 NO2 감지 및 모니터링이 가능한 2차원 전이금속 칼코겐화물이 국부적으로 통합된 LED 기반 가스 센서를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present application, an LED-based gas sensor locally integrated with a two-dimensional transition metal chalcogenide capable of detecting and monitoring NO 2 based on high sensitivity and complete recovery performance at room temperature can be provided.

본 출원의 일 실시예에 따르면, MoS2뿐만 아니라, 특정 파장을 흡광하며 가스가 흡착 가능한 다양한 나노소재와 특정 파장을 발광하는 다양한 LED 및 광원과의 조합이 가능한 2차원 전이금속 칼코겐화물이 국부적으로 통합된 LED 기반 가스 센서를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present application, as well as MoS 2 , two-dimensional transition metal chalcogenides that can be combined with various nanomaterials capable of absorbing specific wavelengths and adsorbing gases and various LEDs and light sources emitting specific wavelengths are locally can provide an integrated LED-based gas sensor.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 일상생활 및 산업현장에서 이미 사용하고 있는 LED 등의 광원에 2차원 나노소재를 통합함으로써 고성능 가스 센서의 구현이 가능하다.According to an embodiment of the present application, it is possible to implement a high-performance gas sensor by integrating a two-dimensional nanomaterial into a light source such as an LED that is already used in daily life and industrial settings.

도 1은 본 출원의 일 실시예인 가스 센서의 개략도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예인 가스 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예인 가스 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 4는 LED 광원부에 형성된 이황화몰리브덴의 주사전자현미경(SEM) 이미지이다.
도 5는 본 출원의 일 실시예예 따른 가스 감지 키트의 개략도이다.
도 6은 LED표면과 이황화몰리브덴이 코팅된 LED표면의 Raman spectra 측정 결과 그래프이다.
도 7은 100 mW 전력 LED의 Electroluminescence peak과 MoS2의 absorbance spectra 측정 결과 그래프이다.
도 8은 LED의 소비전력에 따른 특성과 NO2 노출 시, LED 소비전력에 따른 전류 변화량를 측정한 결과 그래프이다.
도 9은 소비 전력에 따른 반응성 및 회복 성능을 측정한 결과 그래프이다.
도 10는 NO2의 농도에 따른 NO2에 대한 반응성을 측정한 결과 그래프이다.
도 11은 NH3에 대한 반응성을 측정한 결과 그래프이다.
도 12은 전력 변화에 따른 White LED의 Electroluminescence peak 및 NO2에 대한 센서의 전류 변화량를 측정한 결과 그래프이다.
1 is a schematic diagram of a gas sensor according to an embodiment of the present application.
2 is a schematic diagram for explaining a manufacturing method of a gas sensor according to an embodiment of the present application.
3 is a flow chart for explaining a method of manufacturing a gas sensor according to an embodiment of the present application.
4 is a scanning electron microscope (SEM) image of molybdenum disulfide formed in the LED light source unit.
5 is a schematic diagram of a gas detection kit according to an embodiment of the present application.
6 is a graph of Raman spectra measurement results of the LED surface and the LED surface coated with molybdenum disulfide.
7 is a graph of the result of measuring the electroluminescence peak of a 100 mW power LED and the absorbance spectra of MoS 2 .
8 is a graph of the results of measuring the characteristics of LED power consumption and the amount of current change according to LED power consumption when exposed to NO 2 .
9 is a graph showing the results of measuring responsiveness and recovery performance according to power consumption.
10 is a graph showing the result of measuring the reactivity to NO 2 according to the concentration of NO 2 .
11 is a graph showing the results of measuring reactivity to NH 3 .
12 is a graph of results obtained by measuring the change in current of the sensor for Electroluminescence peak and NO 2 of White LED according to power change.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 구성요소 등이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 구성요소 등이 존재하지 않거나 부가될 수 없음을 의미하는 것은 아니다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "include" or "have" are intended to designate that the features, components, etc. described in the specification exist, but one or more other features or components may not exist or be added. That doesn't mean there aren't any.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, it should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

본 출원에서 용어 "나노"는 나노 미터(nm) 단위의 크기를 의미할 수 있고, 예를 들어, 1 내지 1,000 nm의 크기를 의미할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서 용어 "나노 입자"는 나노 미터(nm) 단위의 평균 입경을 갖는 입자를 의미할 수 있고, 예를 들어, 1 내지 1,000 nm의 평균입경을 갖는 입자를 의미할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present application, the term "nano" may refer to a size in a nanometer (nm) unit, for example, from 1 to 1,000 nm, but is not limited thereto. In addition, the term "nanoparticle" in this specification may mean a particle having an average particle diameter in nanometer (nm) units, for example, may mean a particle having an average particle diameter of 1 to 1,000 nm, but It is not limited.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 가스 센서 및 이의 제조 방법을 상세히 설명한다. 다만, 첨부된 도면은 예시적인 것으로, 본 출원의 가스 센서 및 이의 제조 방법의 범위가 첨부된 도면에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, a gas sensor and a manufacturing method thereof of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the accompanying drawings are illustrative, and the scope of the gas sensor and manufacturing method thereof of the present application is not limited by the accompanying drawings.

가스 센서gas sensor

본 출원의 일 측면은 가스 센서에 관한 것이다. 가스 센싱부로 역할하는 이황화몰리브덴에 손상을 주지 않으면서 인체에도 무해한 가시 광선을 사용하여 센서의 민감도와 회복 성능을 향상시켰으며, 광원에 국부적으로 통합된 이황화몰리브덴이 광원으로부터 나온 빛을 직접적으로 흡수하여 효율적인 가스 감지 성능 향상이 가능한 센서를 제시한다. 또한, 광원만 존재한다면 어디서든 가스 감지 기능을 부여할 수 있기 때문에, 가스 센서의 휴대성에 제약이 없다. One aspect of the present application relates to a gas sensor. Visible light, which is harmless to the human body, is used without damaging molybdenum disulfide, which serves as a gas sensing unit, to improve the sensitivity and recovery performance of the sensor. A sensor capable of improving efficient gas detection performance is presented. In addition, since the gas sensing function can be provided anywhere as long as there is a light source, there is no restriction on the portability of the gas sensor.

도 1은 본 출원의 일 실시예인 가스 센서의 개략도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 가스 센서(1)는 소정의 파장의 광을 조사하는 광원부(11); 광원부의 일 영역에 형성되고, 상기 파장의 광을 흡광하여 소정의 가스를 흡착할 수 있는 전이금속 칼코겐화합물을 포함하는 가스 감지부(13); 및 가스 감지부의 일 영역에 형성된 복수의 센서 전극부(15)를 포함할 수 있다. 추가로 광원 전극부(미도시)를 포함할 수 있다.1 is a schematic diagram of a gas sensor according to an embodiment of the present application. As shown in FIG. 1, the gas sensor 1 includes a light source unit 11 for irradiating light of a predetermined wavelength; a gas detection unit 13 formed in one region of the light source unit and including a transition metal chalcogen compound capable of adsorbing a predetermined gas by absorbing light of the above wavelength; and a plurality of sensor electrode units 15 formed in one region of the gas sensing unit. Additionally, a light source electrode unit (not shown) may be included.

광원부는 소정의 파장의 광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 광원부는 발광 다이오드(light-emitting diode, LED)일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.The light source unit may emit light of a predetermined wavelength. For example, the light source unit may be a light-emitting diode (LED). However, it is not limited thereto.

파장의 범위는 625 nm 내지 639 nm 및 680 nm 내지 694 nm일 수 있다.The range of wavelengths may be 625 nm to 639 nm and 680 nm to 694 nm.

MoS2는 B 엑시톤 전이로 인한 빛 흡수에 해당하는 파장인 625 nm 내지 639 nm에서 흡광도가 높을 수 있다. 또한, A 엑시톤 전이로 인한 빛 흡수에 해당하는 파장인 680 nm 내치 694 nm에서도 흡광도가 높을 수 있다.MoS 2 may have high absorbance at 625 nm to 639 nm, which is a wavelength corresponding to light absorption due to B exciton transition. In addition, absorbance may be high even at 694 nm within 680 nm, which is a wavelength corresponding to light absorption due to A exciton transition.

또한, 가스 감지부는 광원부의 일 영역에 형성된다. 또한, 상기 파장의 광을 흡광하여 소정의 가스를 흡착할 수 있는 전이금속 칼코겐화합물을 포함할 수 있다.In addition, the gas detection unit is formed in one area of the light source unit. In addition, it may include a transition metal chalcogen compound capable of adsorbing a predetermined gas by absorbing light of the above wavelength.

전이금속 칼코게나이드(TMC)는 주기율표 내에 표시된 것처럼 전이금속과 칼코겐(수소족) 원소로 이루어진 물질을 의미하며, 이 중에서도, 2개의 칼코겐과 결합하여 MX2 형태를 지니는 물질을 TMDC(Transition Metal Dichalcogenides)라고 하며, (Di=2개), 이 물질들은 2차원 구조(nano-layer structure)를 지닐 수 있다. TMDC는 MoS2, WS2, TiS2, TaS2, MoSe2, WSe2, TiSe2, TaSe2 등 다양한 MX2 형태의 물질이 있으며, 전이금속의 종류에 따라 도체, 반도체, 절연체의 성질을 나타낸다.Transition metal chalcogenide (TMC) refers to a material composed of a transition metal and a chalcogen (hydrogen group) element as indicated in the periodic table. Dichalcogenides, (Di = 2), these substances can have a two-dimensional structure (nano-layer structure). TMDC has various MX 2 types of materials such as MoS 2 , WS 2 , TiS 2 , TaS 2 , MoSe 2 , WSe 2 , TiSe 2 , TaSe 2 , etc. Depending on the type of transition metal, it shows the properties of a conductor, semiconductor, or insulator. .

본 출원에서의 전이금속 칼코겐화합물은 바람직하게는 이황화몰리브덴(MoS2)을 포함할 수 있다.The transition metal chalcogen compound in the present application may preferably include molybdenum disulfide (MoS 2 ).

가스 감지부에 대한 라만 스펙트럼(Raman spectra) 측정시 383 cm-1 및 410 cm-1에서 각각 피크(peak)가 관측될 수 있다. 이는 이황화몰리브덴 코팅층이 형성됨을 의미한다. Peaks may be observed at 383 cm -1 and 410 cm -1 respectively when measuring a Raman spectrum for the gas sensing unit. This means that a molybdenum disulfide coating layer is formed.

복수의 센서 전극부가 가스 감지부의 일 영역에 형성된다. 센서 전극부는 은(Ag)을 포함할 수 있다. 후술하는 바와 같이 은 페이스트를 이용하여 은 전극부를 형성할 수 있다.A plurality of sensor electrode units are formed in one region of the gas sensing unit. The sensor electrode unit may include silver (Ag). As will be described later, the silver electrode part may be formed using silver paste.

가스 센서를 400 mW의 광원의 전력하에서 10 ppm의 NO2에 노출 시, 하기 관계식으로 정의되는 반응성 값이 최대 160% 일 수 있다. When the gas sensor is exposed to 10 ppm of NO 2 under the power of a light source of 400 mW, a reactivity value defined by the following relational expression may be up to 160%.

[관계식][relational expression]

반응성(%) = (Ig-Ia)/Ia * 100Reactivity (%) = (Ig-Ia)/Ia * 100

(여기서, Ig는 NO2에 노출시킨 후 센서의 전류이고, Ia는 NO2에 노출시키기 전 센서의 초기전류이다)(Here, Ig is the current of the sensor after exposure to NO 2 , and Ia is the initial current of the sensor before exposure to NO 2 )

예를 들어, 이황화몰리브덴를 LED표면에 통합시키기 위해 이황화몰리브덴 분말을 300MPa의 압력으로 압축하여 만들어진 직경 10 mm의 이황화몰리브덴 펠렛을 615 내지 625 nm의 파장 영역을 가진 광을 내는 LED chip위의 발광 지역에 문지른다. 그 후, 은 페이스트(Silver paste)를 이황화몰리브덴 표면에 발라 센서용 전극을 만들어 주고, 구리 테이프를 이용하여 LED 활성화용 전극을 만들어준다. 제작된 센서를 가스 챔버에 넣고 LED 활성화용 전극에 전력 인가 후, 센서 전극을 통해 이황화몰리브덴의 전류 변화를 측정한 결과, LED를 400 mW로 켰을 때 10 ppm의 NO2 농도에 대해 최대 160%의 반응성과 완전한 회복 성능을 보였다. 반응성은 (Ig-Ia)×100/Ia (%)로 정의되며, Ig는 NO2에 노출시킨 후 센서의 전류이고, Ia는 NO2에 노출시키기 전 센서의 초기 전류이다. 또한, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 1 ppm순으로 NO2의 농도를 올렸다가 내리면서 센서의 반응성 변화를 확인한 결과, 센서의 민감도는 ~26 %/ppm으로 계산되었다. 추가적으로, 10 ppm의 NH3에 대해서는 LED 활성화시 ~15 %의 반응성을 보였으며, NH3는 Donor의 특성을 가지기 때문에 가스 노출 시 센서의 전류는 감소하였다. 본 출원을 통하여 일상생활에서 조명으로 흔히 사용되는 White LED에도 가스 감지 기능을 부여하여 실내외 조명은 물론, 민감하고 가역적인 상온 가스 감지 및 모니터링이 가능하며, 실험에서 센서는 White LED가 켜졌을 때 10 ppm의 NO2에 대해 ~100 %의 반응성을 보였다.For example, in order to incorporate molybdenum disulfide into the LED surface, molybdenum disulfide pellets with a diameter of 10 mm, which are made by compressing molybdenum disulfide powder at a pressure of 300 MPa, are applied to the light emitting area on the LED chip that emits light in the wavelength range of 615 to 625 nm. rub After that, silver paste is applied to the surface of molybdenum disulfide to make sensor electrodes, and copper tape is used to make LED activation electrodes. After putting the fabricated sensor in the gas chamber and applying power to the electrode for activating the LED, the current change of molybdenum disulfide was measured through the sensor electrode. It showed responsiveness and complete recovery performance. The reactivity is defined as (Ig-Ia)×100/Ia (%), where Ig is the current of the sensor after exposure to NO 2 , and Ia is the initial current of the sensor before exposure to NO 2 . In addition, as a result of checking the reactivity change of the sensor while raising and lowering the concentration of NO 2 in the order of 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, and 1 ppm, the sensitivity of the sensor was calculated as ~26%/ppm. Additionally, for 10 ppm of NH 3 , the LED showed a reactivity of ~15% when the LED was activated, and since NH 3 has Donor's characteristics, the sensor current decreased when exposed to the gas. Through this application, white LEDs, which are commonly used for lighting in everyday life, are given a gas detection function, enabling indoor and outdoor lighting as well as sensitive and reversible room temperature gas detection and monitoring. It showed a reactivity of ∼100% for ppm of NO 2 .

가스 센서는, VOC(아세톤, 에탄올, p-크실렌, 톨루엔, 벤젠 및 에틸 벤젠), NO2, CO 및 NH3 중에서 적어도 하나의 가스를 특정 농도 범위에서 감지할 수 있다.The gas sensor may detect at least one gas selected from VOC (acetone, ethanol, p-xylene, toluene, benzene, and ethyl benzene), NO 2 , CO, and NH 3 within a specific concentration range.

가스 센서의 제조 방법Manufacturing method of gas sensor

본 출원의 다른 일 측면은 가스 센서의 제조 방법에 관한 것이다.Another aspect of the present application relates to a method of manufacturing a gas sensor.

도 2는 본 출원의 일 실시예인 가스 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 개략도이다. 도 2는 LED위에 이황화몰리브덴 펠렛을 문질러서 이황화몰리브덴을 통합(코팅)한 후, 은 페이스트(Silver paste)를 통해 만든 센서 전극과 구리테이프로 LED 전극을 제조한 모습이다. 가스 감지성능 향상을 위해 LED를 활성화시키고 센서 전극을 통해 NO2에 노출된 센서의 전류 변화를 측정할 수 있다.2 is a schematic diagram for explaining a manufacturing method of a gas sensor according to an embodiment of the present application. Figure 2 is a state of manufacturing LED electrodes with sensor electrodes made through silver paste and copper tape after integrating (coating) molybdenum disulfide by rubbing molybdenum disulfide pellets on LEDs. To improve the gas detection performance, the LED is activated and the current change of the sensor exposed to NO 2 can be measured through the sensor electrode.

도 3은 본 출원의 일 실시예인 가스 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.3 is a flow chart for explaining a method of manufacturing a gas sensor according to an embodiment of the present application.

도 3에 도시한 바와 같이, 가스 센서의 제조 방법은 소정의 파장의 광을 조사하는 광원부를 준비하는 단계(S10); 광원부의 일 영역에, 상기 파장의 광을 흡광하여 소정의 가스를 흡착할 수 있는 전이금속 칼코겐화합물을 포함하는 가스 감지부를 형성하는 단계(S20); 및 가스 감지부의 일 영역에 형성된 복수의 센서 전극부를 형성하는 단계(S30)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the manufacturing method of the gas sensor includes preparing a light source unit for irradiating light of a predetermined wavelength (S10); Forming a gas sensing unit including a transition metal chalcogen compound capable of adsorbing a predetermined gas by absorbing light of the above wavelength in one region of the light source unit (S20); and forming a plurality of sensor electrode units formed in one region of the gas sensing unit (S30).

이하, 가스 센서의 제조 방법을 단계별로 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a gas sensor will be described step by step.

먼저, 소정의 파장의 광을 조사하는 광원부를 준비한다(S10).First, a light source unit for irradiating light of a predetermined wavelength is prepared (S10).

광원부는 소정의 파장의 광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 광원부는 발광 다이오드(light-emitting diode, LED)일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.The light source unit may emit light of a predetermined wavelength. For example, the light source unit may be a light-emitting diode (LED). However, it is not limited thereto.

그리고, 광원부의 일 영역에, 상기 파장의 광을 흡광하여 소정의 가스를 흡착할 수 있는 전이금속 칼코겐화합물을 포함하는 가스 감지부를 형성한다(S20). Then, a gas sensing unit including a transition metal chalcogen compound capable of adsorbing a predetermined gas by absorbing light of the above wavelength is formed in one region of the light source unit (S20).

가스 감지부를 형성하는 단계는, 분말 형태의 전이금속 칼코겐화합물을 압축하여 펠릿(pellet) 형태로 형성하는 단계; 및 형성된 펠릿을 이용하여 광원의 일 영역에 드로잉(drawing)하여 코팅부를 형성하는 단계; 를 포함할 수 있다. 또한, 분말 형태의 전이금속 칼코겐화합물은 압축 강도가 0.3 내지 0.7 GPa일 수 있다.Forming the gas sensing unit may include forming a pellet form by compressing a transition metal chalcogenide compound in powder form; and forming a coating portion by drawing on one area of the light source using the formed pellets; can include In addition, the transition metal chalcogenide in powder form may have a compressive strength of 0.3 to 0.7 GPa.

이때, 프레스 기계의 펠릿 다이에 약 200mg의 전이금속 칼코겐화합물 분말을 넣고 약 0.3Gpa로 압축하여 펠릿을 제조한다. 여기서, 프레스 기계를 이용하여 형성된 펠릿의 압축 강도는 대략적으로 0.3 ~ 0.7 GPa 범위 이내 정도일 수 있다. 예를 들어, 펠릿의 압축 강도가 0.3 Gpa 이하인 경우, 전이금속 칼코겐화합물 분말이 펠릿 형상으로 제대로 뭉치지 못하게 되기 때문이다. 또한, 펠릿의 압축 강도가 0.7 Gpa 이상인 경우, 전이금속 칼코겐화합물 분말로 형성된 펠릿은 펠릿을 형성하고 있는 분말 간 점착정도가 높아서 기판에 펠릿을 이용한 박막 형성을 위한 드로잉이 원할하지 않게 되기 때문이다. 따라서, 펠릿의 압축 강도는 0.3 내지 0.7 GPa 이내의 범위를 가지도록 하는 것이 바람직하다.At this time, about 200 mg of the transition metal chalcogen compound powder is put into a pellet die of a press machine and compressed at about 0.3 Gpa to prepare a pellet. Here, the compressive strength of the pellets formed using the press machine may be approximately within the range of 0.3 to 0.7 GPa. This is because, for example, when the compressive strength of the pellet is 0.3 Gpa or less, the transition metal chalcogenide compound powder cannot be properly aggregated into a pellet shape. In addition, when the compressive strength of the pellet is 0.7 Gpa or more, the pellet formed of the transition metal chalcogenide powder has a high degree of adhesion between the powders forming the pellet, so that the drawing for forming a thin film using the pellet on the substrate is not smooth. . Therefore, the compressive strength of the pellets is preferably in the range of 0.3 to 0.7 GPa.

광원부에 형성된 코팅층은 이황화몰리브덴이 광원부 표면과의 마찰에 의해 펠릿에서 분리되며 반데르발스 힘에 의해 광원부에 붙게 된다. 참고로, 반데르발스 힘은 전기적으로 중성인 분자 사이에서 극히 근거리에서만 작용하는 약한 인력을 의미하는 것으로, 전기력의 일종이다. 반데르발스 힘은 거리의 6제곱에 반비례하는 힘이므로 분자 사이의 거리가 커지면 급속히 약해지는 특징이 있다.In the coating layer formed on the light source unit, molybdenum disulfide is separated from the pellets by friction with the surface of the light source unit and attached to the light source unit by van der Waals force. For reference, the van der Waals force refers to a weak attraction between electrically neutral molecules that acts only at extremely short distances, and is a type of electric force. The van der Waals force is inversely proportional to the 6th power of the distance, so it is characterized by rapidly weakening as the distance between molecules increases.

가스 감지부의 두께는 측면에서 보았을 때, 1 내지 2 ㎛ 정도의 두께를 가지며 다층 구조로 형성될 수 있다. 두께가 2 ㎛ 이상, 다시 말해서 5 ㎛ 이상의 두께도 가능하다. 그러나, 광원부에 형성되는 가스 감지부의 두께가 두꺼워질수록 기계적 변형에 의한 균열 발생이 커지게 되는 단점이 있다. 따라서, 광원부에 형성되는 가스 감지부의 두께가 1 내지 2 ㎛ 인 경우에, 감지성능과 기계적 안정성 측면에서 높은 효과를 발생하게 된다. When viewed from the side, the thickness of the gas sensing unit has a thickness of about 1 to 2 μm and may be formed in a multilayer structure. A thickness of 2 μm or more, in other words, a thickness of 5 μm or more is also possible. However, as the thickness of the gas sensing unit formed in the light source unit increases, crack generation due to mechanical deformation increases. Therefore, when the thickness of the gas sensing unit formed in the light source unit is 1 to 2 μm, high effects are generated in terms of sensing performance and mechanical stability.

또한, 도 4는 LED 광원부에 형성된 이황화몰리브덴의 주사전자현미경(SEM) 이미지이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 전이금속 칼코겐화합물이 이황화몰리브덴으로 형성되는 경우, 투과전자방사현미경(SEM)의 이미지에서 가장자리 부위와 몇 개의 층 구조를 포함하는 형태적 특징을 관찰할 수 있다.4 is a scanning electron microscope (SEM) image of molybdenum disulfide formed in the LED light source unit. As shown in FIG. 4, when the transition metal chalcogen compound is formed of molybdenum disulfide, morphological features including edge regions and several layer structures can be observed in a transmission electron emission microscope (SEM) image.

그리고, 가스 감지부의 일 영역에 형성된 복수의 센서 전극부를 형성한다(S30).Then, a plurality of sensor electrode units formed in one region of the gas sensing unit are formed (S30).

센서 전극부를 형성하는 단계는 은 페이스트(Ag paste)를 가스 감지부의 일 영역에 부착하는 단계를 포함할 수 있다.Forming the sensor electrode unit may include attaching silver paste to one region of the gas sensing unit.

가스 센서 키트gas sensor kit

본 출원의 또 다른 일 측면은 가스 센서 키트에 관한 것이다.Another aspect of the present application relates to a gas sensor kit.

일 예시로서, 가스 센서 키트는 전술한 가스 센서; 가스 센서와 연결되며 가스 감지 센서로부터 감지된 결과를 전송받는 컨트롤러; 가스 센서에 의해 감지된 가스 감지 결과를 컨트롤러로 전송하기 위한 통신모듈; 가스 센서, 광원부 및 통신모듈에 연결되어 전력을 공급하는 배터리; 및 감지하고자 하는 가스를 가스 센서로 주입하기 위한 가스 주입구 및 펌프; 를 포함할 수 있다.As an example, the gas sensor kit includes the aforementioned gas sensor; a controller connected to the gas sensor and receiving a result detected by the gas detection sensor; a communication module for transmitting a gas detection result detected by the gas sensor to a controller; a battery connected to the gas sensor, the light source and the communication module to supply power; and a gas inlet and pump for injecting a gas to be sensed into the gas sensor. can include

가스 센서는, 가스 감지 키트로부터 탈부착이 가능하도록 카트리지(cartridge) 형태로 마련될 수 있다. 가스 센서 키트는 통신모듈을 통해 스마트 기기와 연결되고, 스마트 기기에는 가스 센서를 통해 감지된 가스 농도 감지 결과가 실시간으로 전송되거나, 감지하는 가스 농도의 실시간 모니터링 및 모니터링된 결과의 저장이 가능하도록 마련될 수 있다.The gas sensor may be provided in the form of a cartridge to be detachable from the gas detection kit. The gas sensor kit is connected to a smart device through a communication module, and the gas concentration detection result detected through the gas sensor is transmitted to the smart device in real time, or the gas concentration detected is monitored in real time and the monitored result is stored. It can be.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 감지 센서의 제조방법(S100) 및 이에 의해 제조된 가스 감지 센서(100)를 카트리지(cartridge)처럼 사용이 가능할 수 있고 탈부착이 가능하며, 사용자가 원하는 시기에 원하는 장소에서의 가스 농도를 실시간으로 감지할 수 있는 가스 감지 키트(200)로 제공될 수 있다.Meanwhile, the method for manufacturing a gas detection sensor (S100) according to an embodiment of the present invention and the gas detection sensor 100 manufactured thereby can be used like a cartridge and detachable, and can be attached and detached at a desired time by a user. It can be provided as a gas detection kit 200 capable of detecting the gas concentration at a desired place in real time.

도 5는 본 출원의 일 실시예예 따른 가스 감지 키트의 개략도이다.5 is a schematic diagram of a gas detection kit according to an embodiment of the present application.

도 5를 참조하면, 본 출원의 일 실시예에 따른 가스 감지 키트(200)는 가스 센서(100), 배터리(110), 컨트롤러(120), 통신모듈(130) 및 펌프(140)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5 , a gas detection kit 200 according to an embodiment of the present application may include a gas sensor 100, a battery 110, a controller 120, a communication module 130, and a pump 140. can

가스 센서(100)는 상술한 가스 감지 센서의 제조방법에 의하여 제조된 센서이다. The gas sensor 100 is a sensor manufactured by the method for manufacturing a gas detection sensor described above.

가스 센서(100)가 가스 감지 키트(200)에 장착될 때 가스 감지 키트로부터 탈부착이 가능하도록 카트리지(cartridge) 형태로 형성될 수 있다.When the gas sensor 100 is mounted on the gas detection kit 200, it may be formed in the form of a cartridge to be detachable from the gas detection kit.

한편, 가스 센서(100)는 VOC(아세톤, 에탄올, p-크실렌, 톨루엔, 벤젠 및 에틸 벤젠), NO2, CO, NH3 중에서 적어도 하나의 가스를 특정 농도 범위에서 감지할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. Meanwhile, the gas sensor 100 may detect at least one gas from VOC (acetone, ethanol, p-xylene, toluene, benzene, and ethyl benzene), NO 2 , CO, and NH 3 in a specific concentration range, but must be It is not limited.

배터리(110)는 가스 센서(100)의 전극(미도시)에 연결되며 가스 감지 센서(100)가 가스를 감지하도록 전력을 공급하는 부분이다. 가스 센서, LED, 통신모듈에 연결되어 LED 및 통신 모듈 활성화 와 동시에 가스 센서가 가스를 감지하기 위한 전력을 공급할 수 있다. The battery 110 is connected to an electrode (not shown) of the gas sensor 100 and supplies power so that the gas detection sensor 100 detects gas. Connected to the gas sensor, LED, and communication module, the gas sensor can supply power to detect gas at the same time as the LED and communication module are activated.

참고로, 도면에는 도시하지 않았지만, 배터리(110)는 일반적으로 사용되는 배터리이나, 그 형태는 달라질 수 있다. For reference, although not shown in the drawing, the battery 110 is a generally used battery, but its shape may be different.

컨트롤러(120)는 가스 센서와 연결되며 가스 감지 센서(100)로부터 감지된 결과를 전송받는 부분이다. 예컨대, 컨트롤러(120)는 아두이노(Arduino)와 같은 마이크로 컴퓨터일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The controller 120 is connected to the gas sensor and receives a result detected by the gas detection sensor 100 . For example, the controller 120 may be a microcomputer such as Arduino, but is not necessarily limited thereto.

통신모듈(130)은 가스 센서에 의해 감지된 가스 감지 결과를 컨트롤러로 전송하기 위한 통신 장치이다. 이때, 통신모듈(130)은 블루투스 모듈(bluetooth Module)과 같은 무선 모듈(Wireless module) 일 수도 있고 유선으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 같이, 통신모듈(130)의 유/무선 종류에 따라 가스 감지 키트(200) 자체가 무선일 수도 있고 유선으로 형성될 수 있다.The communication module 130 is a communication device for transmitting the gas detection result detected by the gas sensor to the controller. In this case, the communication module 130 may be a wireless module such as a Bluetooth module or may be wired, but is not necessarily limited thereto. In this way, the gas detection kit 200 itself may be wireless or wired depending on the wired/wireless type of the communication module 130 .

여기서, 본 출원의 일 실시예에 따른 가스 센서 키트(200)의 구조를 간단하면서 무게를 가볍게 하기 위하여 무선 형태로 형성되는 것이 바람직하다. Here, in order to simplify the structure of the gas sensor kit 200 according to an embodiment of the present application and lighten the weight, it is preferable to be formed in a wireless form.

펌프(140)는 감지하고자 하는 가스를 가스 센서(100)로 주입하기 위한 부분이다. The pump 140 is a part for injecting a gas to be detected into the gas sensor 100 .

이때, 가스 센서(100)에 가스 주입구(102)가 연결되고, 연결된 가스 주입구(102)를 통해 펌프(140)에 의해 감지하고자 하는 가스가 주입된다. At this time, the gas inlet 102 is connected to the gas sensor 100, and the gas to be detected by the pump 140 is injected through the connected gas inlet 102.

한편, 가스 키트(200)는 통신모듈(130)을 통해 사용자의 스마트 기기(300)와 연결되고, 스마트 기기(300)에는 가스 감지 센서(100)를 통해 감지된 가스 농도 감지 결과가 실시간으로 전송되거나, 감지하는 가스 농도의 실시간 모니터링 및 모니터링 된 결과의 저장이 가능하도록 마련될 수 있다. Meanwhile, the gas kit 200 is connected to the user's smart device 300 through the communication module 130, and the gas concentration detection result detected through the gas detection sensor 100 is transmitted to the smart device 300 in real time. Alternatively, it may be provided to enable real-time monitoring of the detected gas concentration and storage of the monitored results.

즉, 사용자는 가스 센서 키트(200)를 통해 실시간으로 원하는 장소의 가스 농도를 감지하고, 감지된 결과가 사용자의 스마트 기기(300)에 전송됨으로써 사용자는 측정된 가스 농도를 실시간으로 파악할 수 있게 된다.That is, the user senses the gas concentration in a desired place in real time through the gas sensor kit 200, and the detected result is transmitted to the user's smart device 300, so that the user can grasp the measured gas concentration in real time. .

따라서, 본 출원의 일 실시예에 따른 가스 센서의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 가스 감지 센서는 저렴한 비용으로 간단한 제조 공정을 통하여 제조할 수 있어서, 사용자가 시간과 위치에 구애받지 않고 필요한 경우에 직접 손쉽게 그려서 센서를 제조함으로써 주위의 가스 누출을 손쉽게 감지할 수 있다. Therefore, the gas sensor manufacturing method and the gas detection sensor manufactured by the method according to an embodiment of the present application can be manufactured through a simple manufacturing process at low cost, so that the user can directly By easily drawing and manufacturing the sensor, you can easily detect gas leaks around you.

또한, 본 발명의 가스 감지 센서의 제조방법에 의하여 제조된 가스 센서는 감지를 위해 사용된 나노 물질의 흡광도가 높은 영역의 파장과 일치하는 파장을 가진 여러 광원을 이용해 제작될 수 있으며, 우수한 민감도를 가질 수 있다. In addition, the gas sensor manufactured by the manufacturing method of the gas detection sensor of the present invention can be manufactured using several light sources having a wavelength that matches the wavelength of the region of high absorbance of the nanomaterial used for detection, and has excellent sensitivity. can have

한편, 본 발명의 가스 센서 키트(200)는 가스 센서(100)를 가스 센서 키트(200)에 쉽게 장착이 가능하여 사용자가 원하는 시기, 원하는 장소에서의 가스 농도를 실시간으로 감지할 수 있다.Meanwhile, in the gas sensor kit 200 of the present invention, the gas sensor 100 can be easily mounted on the gas sensor kit 200, so that the gas concentration can be sensed in real time at a desired time and place by the user.

이하, 실험예를 통하여 본 출원을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present application will be described in more detail through experimental examples.

[실험예 1][Experimental Example 1]

LED 칩 상에 이황화몰리브덴이 형성되는지 확인하기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.In order to confirm whether molybdenum disulfide is formed on the LED chip, the following experiment was performed.

LED 칩 표면과, 이황화몰리브덴을 드로잉하여 코팅부를 형성한 후 각각에 대한 라만 스펙트럼을 결과 그래프를 도 6에 도시한다. 도 6에 도시한 바와 같이, MoS2의 E1 2g (In-plane vibration mode)와 A1g (Out-plane vibration mode)를 통해 LED위에 이황화몰리브덴이 잘 통합되었음을 확인할 수 있었다.Figure 6 shows the Raman spectrum of the LED chip surface and the resulting Raman spectrum after drawing molybdenum disulfide to form a coating portion. As shown in FIG. 6, it was confirmed that molybdenum disulfide was well incorporated on the LED through E 1 2g (in-plane vibration mode) and A 1g (out-plane vibration mode) of MoS2.

[실험예 2][Experimental Example 2]

LED의 Electroluminescence peak과 UV-vis spectrophotometer를 통하여 측정한 MoS2 absorbance spectra를 도 7에 도시한다. 도 7에 도시한 바와 같이, LED의 Electroluminescence peak은 MoS2의 B exciton transition peak과 일치하며, 이를 통해 MoS2가 LED의 빛을 잘 흡수한다는 것을 확인할 수 있었다.Electroluminescence peak of the LED and MoS 2 absorbance spectra measured through a UV-vis spectrophotometer are shown in FIG. 7 . As shown in FIG. 7, the Electroluminescence peak of the LED coincides with the B exciton transition peak of MoS 2 , and through this, it was confirmed that MoS 2 absorbs the light of the LED well.

[실험예 3][Experimental Example 3]

LED의 소비전력에 따른 특성과 NO2 노출 시, LED 소비전력에 따른 전류 변화량를 측정하여 도 8에 도시한다. 도 8에 도시한 바와 같이, 400 mW이상의 LED 전력 하에서 10 ppm의 NO2에 대해 100%이상의 반응성을 보임을 확인할 수 있었다.Characteristics according to the power consumption of the LED and the amount of current change according to the power consumption of the LED when exposed to NO 2 are measured and shown in FIG. 8 . As shown in FIG. 8, it was confirmed that the reactivity was 100% or more for NO 2 of 10 ppm under the LED power of 400 mW or more.

[실험예 4][Experimental Example 4]

또한, LED의 소비전력에 따른 가스 센서의 반응성과 회복 성능을 실험하였다. 소비 전력에 따른 반응성을 측정하여 도 9에 도시한다. 또한, LED를 껐을 때와 400 mW로 켰을 때를 5번에 걸쳐 센서의 안정성 비교 실험한 결과를 도 9에 도시한다. In addition, the responsiveness and recovery performance of the gas sensor according to the power consumption of the LED were tested. Responsiveness according to power consumption is measured and shown in FIG. 9 . In addition, FIG. 9 shows the results of the sensor stability comparison experiment when the LED was turned off and turned on at 400 mW five times.

도 9에 도시한 바와 같이, 400 mW의 소비전력 인가 시, 가장 좋은 반응성을 보였다. 또한, LED를 껐을 때에 비해서 400 mW로 LED를 켰을 때 1 ppm의 NO2 농도에 대해 ~40%의 반응성과 완전한 회복 성능을 보였으며 성능 저하가 일어나지 않음을 확인할 수 있었다. As shown in FIG. 9, the best response was shown when power consumption of 400 mW was applied. In addition, compared to when the LED was turned off, when the LED was turned on at 400 mW, it showed ~40% reactivity and complete recovery performance for a NO 2 concentration of 1 ppm, and it was confirmed that no performance degradation occurred.

[실험예 5][Experimental Example 5]

또한, LED를 400 mW의 전력으로 활성화한 경우, NO2 농도에 따른 반응성을 확인하기 위한 실험을 수행하였다.In addition, when the LED was activated with a power of 400 mW, an experiment was performed to confirm the reactivity according to the concentration of NO 2 .

LED를 400 mW의 전력으로 활성화한 후, NO2 의 농도를 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 1, 3, 5, 7, 10 ppm 순으로 올렸다가 내리면서 NO2 에 대한 반응성을 측정하여 도 10에 도시한다. 도 10에 도시한 바와 같이, 완전한 회복 성능을 보였으며, 10 ppm의 NO2 농도에서 130%의 반응성을 달성하는 것을 확인할 수 있었다.After activating the LED with a power of 400 mW, the reactivity to NO 2 was measured by raising and lowering the concentration of NO 2 in the order of 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 1, 3, 5, 7, and 10 ppm. shown in As shown in FIG. 10, it was confirmed that complete recovery performance was exhibited and a reactivity of 130% was achieved at a NO 2 concentration of 10 ppm.

[실험예 6][Experimental Example 6]

또한, NH3에 대한 반응성의 실험을 수행하였다. 구체적으로, LED를 껐을 때와 400 mW로 켰을 때 10 ppm NH3에 대한 반응성을 측정하여 도 11에 도시한다. 도 11에 도시한 바와 같이, 400 mW에서 ~15%의 반응성을 보임을 확인할 수 있었다.In addition, an experiment of reactivity to NH3 was performed. Specifically, when the LED was turned off and turned on at 400 mW, the reactivity to 10 ppm NH 3 was measured and shown in FIG. 11 . As shown in FIG. 11, it was confirmed that the reactivity was ~15% at 400 mW.

[실험예 7][Experimental Example 7]

가스 센서 제조를 위한 다양한 광원의 적용 가능성을 확인하기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다. 구체적으로, 전력 변화에 따른 White LED의 Electroluminescence peak를 측정하여 도 12에 도시한다. 625 nm의 파장에서 높은 peak을 가지는 것은 White LED로부터 발생한 빛이 MoS2에 잘 흡광될 수 있음을 의미한다. 또한, LED를 껐을 때와 200, 400, 600 mW로 LED를 켰을 때 10 ppm의 NO2에 대한 센서의 전류 변화량를 측정하여 도 12에 도시한다. 도 12에 도시한 바와 같이, 600 mW의 전력에서 가장 큰 전류 변화량을 보였다. 이를 통하여 White LED를 통한 센서의 성능향상이 가능함을 확인할 수 있었다.In order to confirm the applicability of various light sources for manufacturing a gas sensor, the following experiments were performed. Specifically, the electroluminescence peak of the white LED according to the power change is measured and shown in FIG. 12 . Having a high peak at a wavelength of 625 nm means that the light generated from the White LED can be well absorbed by MoS 2 . In addition, when the LED was turned off and when the LED was turned on at 200, 400, and 600 mW, the change in current of the sensor for 10 ppm of NO 2 was measured and shown in FIG. 12 . As shown in FIG. 12, the largest current change was shown at a power of 600 mW. Through this, it was confirmed that the performance of the sensor can be improved through the White LED.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiments of the present application, those skilled in the art can variously modify and change the present application within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that you can.

1: 가스 센서
11: 광원부
13: 가스 감지부
15: 센서 전극
100: 가스 감지 센서
102: 가스 주입구
110: 배터리
120: 컨트롤러
130: 통신모듈
140: 펌프
200: 가스 감지 키트
300: 스마트 기기
1: gas sensor
11: light source
13: gas detection unit
15: sensor electrode
100: gas detection sensor
102: gas inlet
110: battery
120: controller
130: communication module
140: pump
200: gas detection kit
300: smart device

Claims (15)

소정의 파장의 광을 조사하는 광원부;
광원부의 일 영역에 형성되고, 상기 파장의 광을 흡광하여 소정의 가스를 흡착할 수 있는 전이금속 칼코겐화합물을 포함하는 가스 감지부; 및
가스 감지부의 일 영역에 형성된 복수의 센서 전극부를 포함하는 가스 센서.
a light source unit for irradiating light of a predetermined wavelength;
a gas detection unit formed in one region of the light source unit and including a transition metal chalcogen compound capable of adsorbing a predetermined gas by absorbing light of the above wavelength; and
A gas sensor comprising a plurality of sensor electrodes formed in one region of the gas sensing unit.
제 1 항에 있어서,
광원부는 발광 다이오드(light-emitting diode, LED)인 가스 센서.
According to claim 1,
The light source unit is a light-emitting diode (LED) gas sensor.
제 1 항에 있어서,
파장의 범위는 625 nm 내지 639 nm 및 680 nm내지 694 nm인 가스 센서.
According to claim 1,
The gas sensor having a wavelength range of 625 nm to 639 nm and 680 nm to 694 nm.
제 1 항에 있어서,
전이금속 칼코겐화합물은 이황화몰리브덴(MoS2)을 포함하는 가스 센서.
According to claim 1,
Transition metal chalcogenide is a gas sensor containing molybdenum disulfide (MoS 2 ).
제 1 항에 있어서,
센서 전극부는 은(Ag)을 포함하는 가스 센서.
According to claim 1,
A gas sensor in which the sensor electrode unit includes silver (Ag).
제 1 항에 있어서,
가스 감지부에 대한 라만 스펙트럼(Raman spectra) 측정시 383cm-1 및 410cm-1 에서 각각 피크(peak)가 관측되는 가스 센서.
According to claim 1,
A gas sensor in which peaks are observed at 383 cm -1 and 410 cm -1 respectively when measuring a Raman spectrum for the gas sensing unit.
제 1 항에 있어서,
가스 센서를 400 mW의 광원의 전력하에서 10 ppm의 NO2에 노출 시, 하기 관계식으로 정의되는 반응성 값이 최대 160% 인 가스 센서.
[관계식]
반응성(%) = (Ig-Ia)/Ia * 100
(여기서, Ig는 NO2에 노출시킨 후 센서의 전류이고, Ia는 NO2에 노출시키기 전 센서의 초기전류이다)
According to claim 1,
A gas sensor having a reactivity value of up to 160%, defined by the following relational expression, when the gas sensor is exposed to 10 ppm of NO 2 under the power of a light source of 400 mW.
[relational expression]
Reactivity (%) = (Ig-Ia)/Ia * 100
(Here, Ig is the current of the sensor after exposure to NO 2 , and Ia is the initial current of the sensor before exposure to NO 2 )
제 1 항에 있어서,
가스 센서는,
VOC(아세톤, 에탄올, p-크실렌, 톨루엔, 벤젠 및 에틸 벤젠), NO2, CO 및 NH3 중에서 적어도 하나의 가스를 감지하는 가스 센서.
According to claim 1,
gas sensor,
A gas sensor that detects at least one gas among VOCs (acetone, ethanol, p-xylene, toluene, benzene and ethylbenzene), NO 2 , CO and NH 3 .
제 1 항에 따른 가스 센서의 제조 방법에 있어서,
소정의 파장의 광을 조사하는 광원부를 준비하는 단계;
광원부의 일 영역에, 상기 파장의 광을 흡광하여 소정의 가스를 흡착할 수 있는 전이금속 칼코겐화합물을 포함하는 가스 감지부를 형성하는 단계; 및
가스 감지부의 일 영역에 형성된 복수의 센서 전극부를 형성하는 단계를 포함하는 가스 센서의 제조 방법.
In the manufacturing method of the gas sensor according to claim 1,
Preparing a light source unit for irradiating light of a predetermined wavelength;
forming a gas sensing unit including a transition metal chalcogenide capable of adsorbing a predetermined gas by absorbing light of the wavelength in one region of the light source unit; and
A method of manufacturing a gas sensor, comprising forming a plurality of sensor electrode units formed in one region of the gas sensing unit.
제 9 항에 있어서,
가스 감지부를 형성하는 단계는,
분말 형태의 전이금속 칼코겐화합물을 압축하여 펠릿(pellet) 형태로 형성하는 단계; 및
형성된 펠릿을 이용하여 광원의 일 영역에 드로잉(drawing)하여 코팅부를 형성하는 단계; 를 포함하는 가스 센서의 제조 방법.
According to claim 9,
Forming the gas sensing unit,
Compressing the transition metal chalcogenide in powder form to form a pellet; and
Forming a coating portion by drawing on one area of the light source using the formed pellets; Method for manufacturing a gas sensor comprising a.
제 10 항에 있어서,
가스 감지부를 형성하는 단계에서,
분말 형태의 전이금속 칼코겐화합물은 압축 강도가 0.3 ~ 0.7 GPa 인 가스 센서의 제조 방법.
According to claim 10,
In the step of forming the gas sensing unit,
Method for producing a gas sensor in which the powdery transition metal chalcogenide compound has a compressive strength of 0.3 to 0.7 GPa.
제 9 항에 있어서,
센서 전극부를 형성하는 단계는 은 페이스트(Ag paste)를 가스 감지부의 일 영역에 부착하는 단계를 포함하는 가스 센서의 제조 방법.
According to claim 9,
The forming of the sensor electrode unit includes attaching silver paste to one region of the gas sensing unit.
제 1 항의 가스 센서;
가스 센서와 연결되며 가스 감지 센서로부터 감지된 결과를 전송받는 컨트롤러;
가스 센서에 의해 감지된 가스 감지 결과를 컨트롤러로 전송하기 위한 통신모듈;
가스 센서, 광원부 및 통신모듈에 연결되어 전력을 공급하는 배터리; 및
감지하고자 하는 가스를 가스 센서로 주입하기 위한 가스 주입구 및 펌프; 를 포함하는, 가스 센서 키트.
The gas sensor of claim 1;
a controller connected to the gas sensor and receiving a result detected by the gas detection sensor;
a communication module for transmitting a gas detection result detected by the gas sensor to a controller;
a battery connected to the gas sensor, the light source and the communication module to supply power; and
a gas inlet and a pump for injecting a gas to be sensed into the gas sensor; Including, gas sensor kit.
제 13 항에 있어서,
가스 센서는,
가스 감지 키트로부터 탈부착이 가능하도록 카트리지(cartridge) 형태로 마련된, 가스 센서 키트.
According to claim 13,
gas sensor,
A gas sensor kit provided in the form of a cartridge to be detachable from the gas detection kit.
제 13 항에 있어서,
가스 센서 키트는 통신모듈을 통해 스마트 기기와 연결되고,
스마트 기기에는 가스 센서를 통해 감지된 가스 농도 감지 결과가 실시간으로 전송되거나, 감지하는 가스 농도의 실시간 모니터링 및 모니터링된 결과의 저장이 가능하도록 마련된, 가스 센서 키트.
According to claim 13,
The gas sensor kit is connected to smart devices through a communication module,
A gas sensor kit provided to the smart device so that the gas concentration detection result detected through the gas sensor is transmitted in real time, or the gas concentration detected is monitored in real time and the monitored result is saved.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160149935A (en) * 2015-06-19 2016-12-28 남성원 Extinguishing gas leakage detecting sensor and a method of manufacturing, and the leak detection method using a gas detecting sensor
KR101903147B1 (en) * 2017-06-16 2018-10-01 연세대학교 산학협력단 A gas sensor based on functionalized transition metal dichalcogenide for enhancing reactivity
WO2020003465A1 (en) * 2018-06-28 2020-01-02 富士通株式会社 Gas sensor and gas sensor cartridge
KR20200093382A (en) * 2019-01-28 2020-08-05 한국과학기술원 Gas sensor and manufacturing method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160149935A (en) * 2015-06-19 2016-12-28 남성원 Extinguishing gas leakage detecting sensor and a method of manufacturing, and the leak detection method using a gas detecting sensor
KR101903147B1 (en) * 2017-06-16 2018-10-01 연세대학교 산학협력단 A gas sensor based on functionalized transition metal dichalcogenide for enhancing reactivity
WO2020003465A1 (en) * 2018-06-28 2020-01-02 富士通株式会社 Gas sensor and gas sensor cartridge
KR20200093382A (en) * 2019-01-28 2020-08-05 한국과학기술원 Gas sensor and manufacturing method thereof

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