CO 센서용 $Fe_2O_3$를 첨가한 $SnO_2$ 산화물의 특성

Properties of $Fe_2O_3$-doped $SnO_2$ Oxides for CO Sensor

$SnO_2$의 물성을 $Fe_2O_3$ 첨가량, 산소분압, CO 기체농도, 그리고 온도의 함수로서 관찰하였다. 시편은 후막인쇄 기법으로 알루미나 기판 위에 제조하였다. $700^{\circ}C$/6h 소성한 시편들의 $Fe_2O_3$첨가량에 따른 미세구조와 입자분포의 차이는 거의 없었다. $Fe_2O_3$를 첨가하지 않은 $SnO_2$의 전기적 성질은 소성온도가 낮은 경우와 산소분압이 낮은 경우에 전도성이 높게 측정되었다. $Fe_2O_3$를 첨가한 $SnO_2$의 전도성은 측정온도 증가로 증가하지만 $Fe_2O_3$ 첨가량 증가로 전도성은 감소하였다. 산소분압 의존성은 $Fe_2O_3$ 첨가로 감소하였다. CO 가스에 대한 기체 센서 특성 중 감도는 $350^{\circ}C$, 0.1 mol% $Fe_2O_3$를 첨가한 경우에 가장 높았고, 재현성 및 응답성도 양호하게 나타났다.

The material properties of $SnO_2$ were investigated as a function of the amount of $Fe_2O_3$, the partial pressure of oxygen, the concentration of CO gas, and temperature. $Fe_2O_3$-doped $SnO_2$ thick films were prepared by the screen printing technique on alumina substrate. The specimens sintered at $700^{\circ}C$ for 6 hours showed little difference of the grain size and narrow distribution with the content of $Fe_2O_3$. The electrical conductance of undoped $SnO_2$ is high at low firing temperature and at low partial pressure of oxygen. The electrical conductance of $Fe_2O_3-$-doped $SnO_2$ is increased with measurement temperature, but decreased with the content of $Fe_2O_3$. The dependence of oxygen partial pressure is decreased with dopant addition. The highest sensitivity and the good properties of response speed and repeatability for CO gas were observed on the specimen with 0.1 mol% $Fe_2O_3$ at $350^{\circ}C$.