Al2O3를 첨가한 LaFeO3 후막의 암모니아 가스 감지특성
Ammonia gas sensing characteristics of LaFeO3 thick-films with Al2O3 additives
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초록
스크린 프린팅법으로 Al2O3 기판 위에 LaFeO3를 기본물질로 하여 Al2O3를 각각 2wt.%, 5wt.%, 10wt.%를 첨가한 후막을 제조하였다. 열처리 온도에 따른 후막의 구조적, 전기적 특성과 암모니아 가스에 대한 감지특성을 조사하였다. X선 회절에서, 첨가한 Al2O3는 1200oC까지의 열처리에도 LaFeO3와 반응하여 화합물을 형성하지 않음을 확인하였다. 전자현미경 사진에서 Al2O3의 첨가량에 따른 열처리에 대한 입자의 변화는 차이를 보이지 않았다. 후막의 전기적 특성에서 활성화 에너지가 높고 전기저항이 작은 시료에서 가스감도가 좋았다. Al2O3를 2wt.% 첨가하여 1200℃에서 열처리한 후막은 100ppm NH3 가스에 대해 동작온도 350℃에서 210%의 감도를 보였다. 이 후막은 NH3 가스에 대해 우수한 선택성을 보였다.
Abstract
LaFeO3-based thick films with 2wt.%, 5wt.% and 10wt.% Al2O3 additives were fabricated by screen printing method on Al2O3 substrates. Structural, electrical and ammonia gas sensing characteristics of the thick films with different heat treatment temperatures were examined. From XRD results, the compound of LaFeO3 and Al2O3 was not found until the heat treatment at 1200oC. SEM microphotograph showed similar grain growth despite the amount of Al2O3 additives with the heat treatment. Thick films with high activation energy and low resistance in the electrical properties showed high sensitivity for gases. Thick films with 2wt.% Al2O3 additives heat-treated at 1200℃ showed the sensitivities of 210% for 100 ppm NH3 gas at the working temperature of 350℃. The thick films showed good selectivity to NH3 gas.