SENSOR FOR METHANE GAS USING TIN OXIDE AND SENSOR FOR PROPANE GAS

• Main Authors: SONG, SUK-KYUN, CHON, JIN-SUK, CHOE, DONG-SOO, CHOE, WON-KUK, KO, SUK-KEUN, JUNG, HYUNG-JIN
• Format: Patent
• Language: English; Korean
• Published: 15.05.1999
• Edition: 6
• Subjects: INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIRCHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES; MEASURING; PHYSICS; TESTING

본 발명은 메탄 가스 및 프로판 가스 등과 같은 탄화수소 계열 가스 감지용 센서 및 그 제조방법에 관한 것으로, 실리콘 웨이퍼에 아르곤과 산소의 혼합가스(3:2)로 이온 빔 스퍼터링에 의해 SiO를 1㎛ 증착하여 사용하고, 프로판 센서의 경우 폴리 알루미나를 이용하여 산소 이온에너지가 0 또는 300eV의 이온빔으로 합성된 SnO박막에 이온빔 스퍼터링으로 백금 전극을 600Å증착하며, 메탄 센서의 경우에는 산화주석 박막의 안정화를 위하여 공기중에서 500℃, 1시간의 열처리를 수행하여 높은 동작온도에서 안정하도록 하였고, 프로판 센서의 경우에는 열처리를 하지 않았다. 여기에 아르곤 이온 빔 스퍼터링으로 벡금 또는 팔라듐을 첨가하여 제작하였다. 이러한 본 발명에 의한 박막형 SnO센서는 3,000ppm의 가스농도에서 메탄 센서의 경우에는 150℃의 낮은 온도에서도 47.4%의 획기적인 선택성을 얻을 수 있었고, 프로판 센서의 경우에는 190℃에서 93.4%의 높은 전기감응도과 선택을 가지는 센서를 제조할 수 있었다. The present invention relates to a sensor for detecting hydrocarbon type gas such as methane gas and propane gas, and process for manufacturing thereof. SiO2 was deposited in 1 mu m by ion beam sputtering with a mixed gas (3:2) of argon and oxygen on a silicon wafer in the process. In case of a propane sensor, platinum electrode is deposited in 600 ANGSTROM by ion beam sputtering on a tin oxide thin film synthesized by ionized beam of which the oxygen ion energy is 0 to 500 eV by using poly alumina. In case of a methane sensor, heat treatment at 500 DEG C. was performed for 1 hour in the air in order for the thin film to be stable at high operation temperature, while heat treatment was not performed in case of propane sensor. The sensor was manufactured by adding platinum or palladium thereto by argon ion beam sputtering. The thin film type tin oxide sensor according to the present invention exhibited an excellent selectivity of 47.4% even at low temperature of 150 DEG C. at a gas concentration of 3,000 ppm in case of the methane sensor, while a sensor having high electric sensitivity and selectivity as 93.4% was obtained in case of the propane sensor.