폭발물 감지 시스템 개발을 위한 TNT 분자 흡착에 대한 WSe2 소자의 전기적 반응 특성 평가Electrical response of tungsten diselenide to the adsorption of trinitrotoluene molecules
- Other Titles
- Electrical response of tungsten diselenide to the adsorption of trinitrotoluene molecules
- Authors
- 김찬휘; 조수연; 김형태; 이원주; 박준홍
- Issue Date
- Dec-2023
- Publisher
- 한국결정성장학회
- Keywords
- Tungsten diselenide; Trinitrotoluene; Adsorption; Explosives detection; Electrical response
- Citation
- 한국결정성장학회지, v.33, no.6, pp 255 - 260
- Pages
- 6
- Indexed
- ESCI
KCI
- Journal Title
- 한국결정성장학회지
- Volume
- 33
- Number
- 6
- Start Page
- 255
- End Page
- 260
- URI
- https://scholarworks.gnu.ac.kr/handle/sw.gnu/69136
- DOI
- 10.6111/JKCGCT.2023.33.6.255
- ISSN
- 1225-1429
2234-5078
- Abstract
- 분자 단위의 폭발물질을 탐지하기 위하여, 고감도 응답성 센서의 개발이 요구되고있다. 2차원 반도체는얇은 적층형 구조를 가져 전하 캐리어가 축적될 수 있어, 전하 캐리어의 급격한 신호 변조 특성을 기대할 수 있다. WSe2 반도체 소재의 TNT(Trinitrotoluene) 폭발물질에 대한 탐지 효용성을 연구하기 위해, CVD(Chemical Vapor Deposition) 공정을 이용해 WSe2 박막을 합성하여 FET(Field Effect Transistors)을 제작하였다. 라만 분석과 FT-IR(Fourier-transform infrared) 분광 결과는 TNT 분자의 흡착과 WSe2 결정질의 구조적 전이 분석 정보를 나타내었다. 또한, WSe2 표면의 TNT 분자 흡착 전후의 전기적 특성을 비교하였다 . TNT 도포 전, WSe2 FET에 백 게이트 바이어스로 50 V를 인가함에 따라 0.02 A의 최대 전류값이 관측되었고, 0.6%(w/v) TNT 용액을 도포하였을 때 Drain 전류는 p-type 거동을 보이면서 0.41 A의 최대 전류 값을 기록하였다. 이후 On/Off Ratio 및 캐리어 이동도, 히스테리시스를 추가적으로 평가하였다. 본 연구에서는 WSe2의 TNT 분자에 대한 고감도와 신속한 응답성을 통해 폭발물질 탐지 센서 소재로서의 가능성을 제시하였다.
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