MOS 기반 p-n 헤테로구조 및 SAM 표면 기능화 가스 센싱 원천 연구

MOS-based p-n heterostructure and SAM functionalized gas sensing

연구 내용

WS2–ZnO p-n 헤테로구조의 조성·두께를 제어하고 SAM으로 SnO2 표면을 기능화하여 환원성 가스 및 아세톤 감지 성능을 최적화하는 연구

금속 산화물(MOS) 가스 센싱에서는 전하 운반 특성과 표면 반응성이 함께 작동합니다. 본 연구에서는 WS2–ZnO p-n 헤테로구조에서 ZnO 두께에 따른 전기적 구동 특성과 반응 거동을 비교하여 환원성 가스 감지 성능을 조절합니다. 또한 Pt/Pd 이원 금속을 동시 장식하여 아세톤 반응 경로를 확장하고 선택성을 높이는 전략을 수행합니다. 아울러 SnO2 나노와이어 표면에 자기조립단분자(SAM)의 화학 구조를 적용해 패시베이션과 결합 특성을 제어함으로써 표면 반응 안정성을 확보합니다. 이를 MEMS 센서 어레이 수준의 감지 플랫폼 개발로 연계합니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 WS2–ZnO p-n 헤테로구조에서 ZnO의 두께 변화가 환원성 가스 감지 거동과 전력 소모에 미치는 영향을 체계적으로 비교했습니다. 이후에는 동일한 계열 구조에 Pt/Pd 동시 장식을 적용하여 아세톤에서의 선택성과 감도 향상 조건을 탐색했습니다. 동시에 SnO2 나노와이어 센서의 경우 자기조립단분자(SAM) 화학 구조가 표면 결합과 반응성에 미치는 영향을 분석해, 표면 기능화 기반의 성능 재현성 확보로 확장했습니다. 최근에는 이러한 MOS 표면·계면 제어 역량을 센서 모듈과 어레이 설계에 연결하는 연구를 수행하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

환원성 가스 감지 센서 요소
아세톤 VOC 고선택성 감지
SAM 기반 표면 안정화 기술
MOS 헤테로구조 두께 최적화 공정
저전력 구동형 가스 탐지
MEMS 센서 어레이 조립 기술
센서 모듈(SOP) 기반 다채널 측정
표면 기능화로 반응성 편차 저감
고신뢰 정밀 감지용 제조 레시피
다중가스 AMC 감지 플랫폼