Робота виконана за допомогою РФФД і опублікована в журналі «Фізика і техніка напівпровідників».
Сенсорні елементи вживаються для контролю вмісту токсичних та вибухонебезпечних з'єднань в повітрі. Вплив багатьох сенсорів засноване на здатності металооксидних напівпровідників до абсорбції молекул газу. Після закінчення того як молекули потрапляють на поверхню плівки, змінюється її електричний опір, на базі чого розраховується концентрація газу.
Плівки з різних матеріалів відрізняються по газовій чутливості. Цю чорта визначають як співвідношення опору чистої плівки до опору плівки в вимірювальної комірки з відомою концентрацією газу. Значно частіше в газовій сенсориці використовуються плівки або порошки оксиду олова - як чисті, так і леговані різними домішками.
Присутність друге атомів у кристалічній структурі оксиду олова впливає на розмір його зерен, відповідно, і на електрофізичні особливості.
Елементний склад взятих плівок було проаналізовано за допомогою рентгенівського мікроаналізу, а їх товщина - способами атомно-силової мікроскопії. Вчені показали, що між цими параметрами існує стійка повідомлення: чим більше в плівці цирконію - тим менше її товщина.
Це пов'язано з тим, що молекули оксиду цирконію не утворюють будь-якої кристалічної структури і розміщуються на межзеренное межах молекул оксиду олова, значно зменшуючи можливість формування величезних утворень. При високому (4,6 відсотка) вміст оксиду цирконію товщина плівки знижується до 0,5 мкм, а середній розмір зерен оксиду олова - до 10 нм!
Додавання оксиду цирконію веде до трансформації не тільки розмірних рис, але і електрофізичних особливостей композитного матеріалу. Чим менше зерна оксиду - тим більша кількість атомів розташоване близько до поверхні. У разі якщо в нелегованої плівці оксиду олова близько поверхні знаходиться близько 7,5 відсотка атомів, то в плівці з додаванням цирконію (у зв'язку зі зниженням обсягу зерен) їх в тому місці розташоване вже 30 відсотків.
Температура великої газової чутливості до парам етанолу, пропанолу і ацетону в міру підвищення процентного вмісту оксиду цирконію в композиті знижується більш ніж на 100 ° С. Величезна чутливість проявляється до парам ацетону.
«Можливо зробити висновок, що нанокомпозити цирконію і оксиду олова є перспективними матеріалами для чутливих елементів твердотільних датчиків газу», - роблять висновок вчені.
Датчик темератури тиску газу, розрідження ГБО
цікаві записи
Популярні статті на сайті:
Різноманітність природних структур, таких як зуби і кістки ссавців, захисні раковини молюсків, голки морських інших мешканців і їжаків моря ...
Вітаю тебе, дорогий читачу! [Пост на сайту geektimes.ru, NNN] Зараз хотілося б розповісти про один із застосувань низькотемпературної плазми ...
До теперішнього моменту створено величезну кількість способів отримання графена, але ця неприємність постійно турбує уми. Виною тому допомагає величезна ...
Фізики інтернаціональної колаборації ALPHA в перший раз вивчили оптичний спектр антиводню і виміряли енергію переходу позитрона з головного в ...
Іспанські дослідники створили матеріал, що можливо використаний в швидкісних комп'ютерах як нанохолодільнік для чіпів. Матеріал даний заснований на ...
Дослідники з Москви імені М.В. Ломоносова, Сколковского технологій і інституту науки і Саратовського національного дослідницького національного ...