Lucrarea a fost realizată cu ajutorul RFBR și plasată în publicația "Fizica și tehnologia semiconductorilor".
Elementele senzoriale sunt folosite pentru a controla conținutul de compuși toxici și explozivi în aer. Efectul multor senzori se bazează pe capacitatea semiconductorilor de oxid de metal de a absorbi moleculele de gaze. După ce moleculele ajung la suprafața filmului, rezistența sa electrică se schimbă, pe baza căreia se calculează concentrația gazului.
Filmele de materiale diferite diferă în ceea ce privește sensibilitatea la gaz. Această caracteristică este definită ca raportul dintre rezistența unui film curat și rezistența unui film dintr-o celulă de măsurare cu o concentrație cunoscută de gaz. În mod semnificativ mai des, se utilizează filme de senzor de gaz sau pulberi de oxid de staniu - atât curate, cât și dopate cu impurități diferite.
Prezența a doi atomi în structura cristalină a oxidului de staniu afectează dimensiunea granulelor, respectiv, și caracteristicile electrofizice.
Compoziția elementară a peliculelor capturate a fost analizată prin microanaliză cu raze X, iar grosimea lor prin metode de microscopie cu forță atomică. Oamenii de știință au arătat că între acești parametri există un mesaj constant: cu atât mai mult într-un film de zirconiu - cu cât grosimea este mai mică.
Acest lucru se datorează faptului că moleculele de oxid de zirconiu nu formează nicio structură cristalină și sunt localizate pe granițele intergrupte ale moleculelor de oxid de staniu, reducând în mare măsură posibilitatea formării de formațiuni uriașe. Cu un conținut ridicat de oxid de zirconiu (4,6%), grosimea filmului este redusă la 0,5 μm, iar dimensiunea medie a granulelor de oxid de staniu este de până la 10 nm!
Adăugarea oxidului de zirconiu conduce la transformarea nu numai a elementelor dimensionale, ci și a caracteristicilor electrofizice ale materialului compozit. Cu cat oxidul este mai mic, cu atat atomii sunt mai aproape de suprafata. Dacă într-un film nedivizat de oxid de staniu lângă suprafață există circa 7,5% din atomi, atunci în filmul cu adăugare de zirconiu (datorită diminuării dimensiunii boabelor), aceștia au deja 30% în acest loc.
Temperatura unei sensibilități ridicate la gaze la etanol, propanol și vapori de acetonă ca procentul de oxid de zirconiu din compozit este scăzută cu mai mult de 100 ° C. Sensibilitatea extraordinară se manifestă în vaporii de acetonă.
"Este posibil să se concluzioneze că nanocompozitele de zirconiu și oxid de staniu sunt materiale promițătoare pentru elementele sensibile ale senzorilor cu gaz solid", concluzionează oamenii de știință.
Senzor de temperatură a presiunii gazului, diluție HBO
Postări interesante
Articole populare de pe site:
O varietate de structuri naturale, cum ar fi dinții și oasele mamiferelor, cochilii de protecție ale molus, iilor de mare ai altor locuitori și urci de mare ...
Salutări, draga cititor! [post pe geektimes.ru, NNN] Acum aș vrea să vorbesc despre una dintre aplicațiile de plasmă cu temperatură joasă ...
Până în prezent, un număr mare de moduri de a obține grafen, dar acest necaz mereu îngrijoră mințile. Vina este ajutată de imensul ...
Fizicienii colaborării internaționale ALPHA au studiat pentru prima dată spectrul optic al antihidrogenului și au măsurat energia tranziției pozitronice de la principalele ...
Cercetătorii spanioli au creat un material care poate fi folosit în calculatoarele de mare viteză ca un nano-frigider pentru chips-uri. Acest material se bazează pe ...
Cercetătorii de la Moscova au numit MV. Lomonosov, Tehnologii Skolkovo și Institutul de Știință și Cercetare Națională Saratov Națională ...
Trimiteți-le prietenilor: