본 연구에서는 가스 흐름 열 증발(gas-flow thermal evaporation)과 원자층 증착(atomic layer deposition) 방법을 이용하여 광활성 가스 센서를 위한 제어된 다공성 구조를 제작하였다. SnO2 매트릭스의 기공도를 조절하기 위해 열 증발 중 챔버에 Ar을 도입하여 압력을 0.1~1 Torr로 조정하였다. 또한 원자층 증착을 통해 다공성 SnO2의 표면에 나노스케일 TiO2 층을 등방성(conformally)으로 증착하여 HCHO에 대한 선택적 활성층으로 사용하였다. 그 결과, 0.2 Torr에서 증착된 센서는 최적화된 기공도와 향상된 전자 수송 특성에 기인하여 다른 증착 압력의 센서보다 높은 감도와 상대적으로 빠른 응답을 보였다. 다공성(nanoporous) SnO2의 경우, CO 농도 50 ppm에 노출되었을 때 응답률(response rate) 56.7%를 나타내었으며, 검출한계는 1 ppm으로 낮았다. 나노다공성 SnO2에 TiO2 층을 도입함으로써, UV 조사 하에서 재료의 반응성 산소(reactive oxygen) 상태와 목표 가스의 산화(oxidation) 수준이 잘 일치하는 경우에 HCHO에 대해 선택적인 반응이 가능해져, 10 ppm에서 응답률 20%를 보였다. 또한 SnO2 및 SnO2@TiO2 이종구조의 감지 성능(예: 응답률 및 응답 시간)을 서로 다른 증착 압력에서 평가하였다. 본 연구 결과는 표적 가스의 레독스(redox) 에너지와 재료의 전도대(conduction band) 사이의 에너지 준위 정합이 광활성 가스 센서에서 표적 가스를 선택적으로 검출하는 데 중요한 역할을 함을 명확히 보여주며, 따라서 다양한 표적 가스에 대한 선택성을 향상시키기 위한 합리적인 설계 규칙을 제안한다.
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