소성 조건에 따른 WO₃계 후막센서소자의 제조 및 응답특성

Fabrication and Gas Sensing Properties of WO₃Thick Film Gas Sensor Dependent on Heat-Treatment Condition

가스 감지막의 미세구조와 비화학량론 구조의 변화에 따른 응답특성의 거동을 고찰하기 위하여 소성 조건을 변화시키면서 WO₃후막형 가스센서를 제조하였다. 소자는 감지물질인 WO₃분말과 유기 용제를 균일하게 혼합한 페이스트를 Au전극과 RuO₂발열체가 입혀진 알루미나 기판 위에 스크린 프린팅 방법으로 제조하였다. 소성 조건을 변화시키기 위하여 600-800℃ 온도범위하에서 1시간 동안 열처리 하였고, Ar과 O₂가스의 비율을 변화시키면서 700℃에서 1시간 재열처리하였다. 열처리 결과, 소성 온도 700℃에서 제조된 WO₃가스센서 소자가 가스감도 210, 응답속도 2초로 가장 좋은 특성을 보였으며 Ar과 O₂가스의 비율이 40-50%의 소성 분위기에서 가스 감도가 가장 높게 나타났다.

We have fabricated WO₃ thick film gas sensor under various firing conditions in order to study gas sensing properties in terms of the variation of microstructure and non-stoichiometric structure of gas sensing layer. WO₃ paste mixed homogeneously with organic vehicle was coated by screen printing method on alumina substrate composed of Au electrode and RuO₂heater on each side. To change filing condition, sensing materials were fared at 600-800℃ for 1 hour and refired at 700℃ for 1 hour in the mixtures of Ar/O₂ gas. In the result of heat-treatment, WO₃ gas sensor fared at 700℃ showed best gas sensing properties of 210 gas sensitivity and 2 second response time and the best firing environment was 40-50% of Ar/O₂gas.