빛으로 동작하는 저소비전력 고성능 가스센서 개발 

연구팀은 근접장 나노패터닝 기술을 이용해 이 문제점을 해결했다. 3차원 정렬 다공성 나노구조를 형성하고, 원자층 증착법을 통해 산화물 증착과 함께 내부 결함을 정교하게 조절했다. 이를 통해 자외선과 가시광 등 빛에 의해 동작하는 무히터 저소비전력 가스감지 소재를 제작하는 데 성공했다.

연구팀은 가스 센서를 저가의 LED(Light emitting diode) 빛을 이용해 5ppm(parts per million : 100만 분의 1) 농도의 이산화질소에 노출하는 실험을 진행했다.

3차원 정렬 다공성 나노 구조체의 내부에서 발생하는 빛의 산란과 증폭 효과로 세계 최고 수준의 가스 감응도인 1만2200%를 달성했다.

또한 광학 시뮬레이션을 통해 3차원 정렬 다공성 나노 구조체의 내부에서 발생하는 광증폭 현상의 원리를 규명하는 데도 성공했다.

이번 연구결과는 국제 저명 학술지인 ‘Advanced Science’ 12월 온라인판에 게재됐다.(논문명: Optically Activated 3D Thin-Shell TiO2 for Super-Sensitive Chemoresistive Responses: Toward Visible Light Activation) 

https://view.asiae.co.kr/article/2020122219494299478