Управление свойствами адсорбционных центров при формировании газочувствительных структур смешанных оксидов

Раздел находится в стадии актуализации

Датчики на основе смешанных металлооксидных полупроводников характеризуются быстрым откликом и низким энергопотреблением. В качестве бинарного соединения в таких датчиках широко используется оксид цинка. Газочувствительные структуры на его основе могут быть улучшены при создании близлежащих адсорбционных центров для газа-сенсибилизатора и детектируемого газа. В работе газочувствительные слои на основе наностержней оксида цинка получены гидротермальным методом, а затем модифицированы в растворах, содержащих в качестве прекурсоров станнат калия и сульфат железа, для формирования композитных образцов ZnO-Sn и ZnO-Fe соответственно. С помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии проанализировано влияние модификации сенсорных слоев, состоящих из наностержней оксида цинка, при последующей обработке в растворах соединений других металлов (олова и железа) на химический состав поверхности. Проанализированы сенсорные свойства полученных образцов при детектировании паров изопропилового спирта. Обнаружено, что в зависимости от технологических условий изменяется содержание кислорода в виде адсорбированных частиц. В адсорбции таких частиц участвуют кислородные вакансии. Показано, что газочувствительные свойства зависят от содержания кислородных вакансий. Установлено, что модифицирование сенсорных слоев происходит в процессе формирования композитных поверхностных структур ZnO-Sn и ZnO-Fe и приводит к изменениям распределения адсорбционных центров и их энергетики. Преобразование активных центров адсорбции кислорода и восстанавливающих газов происходит при изменении концентрации вакансий кислорода и приводит к увеличению сенсорного отклика к парам изопропилового спирта.
Шомахов Замир Валериевич
Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х. М. Бербекова (Россия, 360004, Кабардино-Балкарская Республика, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173)
Налимова Светлана Сергеевна
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) (Россия, 197376, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 5)
Гукетлов Аслан Мухамедович
Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х. М. Бербекова (Россия, 360004, Кабардино-Балкарская Республика, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173)
Кондратьев Валерий Михайлович
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет) (Россия, 141701, г. Долгопрудный, Институтский пер., 9); Санкт-Петербургский национальный исследовательский академический университет имени Ж. И. Алфёрова РАН
Мошников Вячеслав Алексеевич
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) (Россия, 197376, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 5)

124498, г. Москва, г. Зеленоград, площадь Шокина, дом 1, МИЭТ, ауд. 7231

+7 (499) 734-62-05
magazine@miee.ru