티타늄 코팅에 의한 표면탄성파 가스 센서의 감응성 향상

Abstract

표면탄성파를 이용하여 휘발성 가스의 흡착에 따른 출력단의 위상변화를 측정하는 방식의 가스센서를 제작하였다. 128$^\circ$ Y-Z LiNbO$_3$ 압전단결정 기판을 이용하여 중심주파수 100 MHz의 표면탄성파 지연선을 제작하였으며 아세톤, 메탄올, 에탄올 등 휘발성 물질을 주입하면서 센서 출력단의 위상변화를 관찰하였다. 분석가스 입력에 따른 출력단의 위상변화는 흡착되는 가스의 평형증기압 등의 특성에 따라 서로 다른 반응시간 및 흡착시간을 보였다. 특히 흡착 부위에 티타늄을 코팅 하였을 경우 감응도가 크게 증가함을 확인하였다. 금속물질인 티타늄은통상적으로 사용되는 폴리머 계열의 흡착 물질과 비교하여 두께제어,선택적 부위 코팅 등 공정성이 뛰어나다는 이점이 있으며 우수한 반응성으로 감응성 또한 증가시키는 역할을 하였다. 이러한 센서를 어레이 형태로 조합하면 특정성분의 존재 유무 및 농도를 판단하는 고성능 전자 코 시스템으로 응용될 수 있을 것으로 기대된다.