DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2011.3.117645

ВПЛИВ ПРОЦЕСІВ НАКОПИЧЕННЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО ВОДНЮ НА ЕЛЕКТРОФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕМБРАН ПОРУВАТОГО КРЕМНІЮ З НАНОЧАСТИНКАМИ ПАЛАДІЮ

А. І. Манілов, В. А. Скришевський, С. О. Алексєєв, Г. В. Кузнєцов

Анотація


Досліджено вплив молекулярного водню на електрофізичні властивості структур
на основі товстих мембран мезо-поруватого кремнію (мезо-ПК) із різним вмістом наночастинок Pd. Виміряно кінетику зміни активного опору і комплексного імпедансу, та їх залежності від напруги у атмосфері з Н2 та протягом релаксації на повітрі. Отримано різні закономірності зміни електрофізичних характеристик для різного вмісту паладію у зразках, а також ефект необоротного зростання опору структур. Проаналізовано механізми сорбц ії водню зразками та запропонованно пояснення їх впливу на процеси переносу заряду у структурах.


Ключові слова


поруватий кремній; наночастинки паладію; водень; електрофізичні властивості

Повний текст:

PDF

Посилання


Parkhutik V. Porous silicon — mechanisms of growth and applications // Solid-State Electronics. — 1999. — Vol. 43. — p. 1121–1141.

Скришевський В. А. Фізичні основи напівпровідникових хімічних сенсорів: Навчальний посібник. — Київ: Київський університет, 2006. — 190 с.

Skryshevsky V. A., Polischuk V., Manilov A. I., Gavrilchenko I. V., Skryshevsky R. V. Improved hydrogen detection of island type palladium film — nanoporous silicon diode at room temperature. // Sensor Electronics and Microsystem Technologies. — 2008. — 2. — p. 21–27.

Горбанюк Т. І., Євтух А. А., Литовченко В. Г., Солнцев В. С., Пахлов Є. М. Адсорбція водневмісних молекул в багатошарових структурах з

плівками пористого кремнію та паладію // Фізика і хімія твердого тіла. — 2006. — 7, N 1. — С. 60–66.

Kanungo J., Saha H., Basu S. Effect of porosity on the performance of surface modified porous silicon hydrogen sensors // Sensors and Actuators B. — 2010. — Vol. 147, № 1. — p. 145–151.

Razi F., Irajizad A., Rahimi F. Investigation of hydrogen sensing properties and aging effects of Schottky like Pd/porous Si // Sensors and Actuators B. — 2010. — Vol. 146, № 1. — p. 53–60.

Lysenko V., Bidault F., Alekseev S., Zaitsev V., Barbier D., Turpin Ch., Geobaldo F., Rivolo P., Garrone E. Study of Porous Silicon Nanostructures as Hydrogen Reservoirs // J. Phys. Chem. B. — 2005. — Vol. 109. — p. 19711–19718.

Манілов А. І., Литвиненко С. В., Алєксєєв С. О., Кузнєцов Г. В., Скришевський В. А. Використання у водневій енергетиці порошків і композитів поруватого та кристалічного кремнію // УФЖ. — 2010. — Т. 55, № 8. — С. 929–936.

Feklisova O. V., Yakimov E. B., Yarykin N. A., Weber J. Low temperature hydrogenation of dislocated Si // Materials Science and Engineering B. — 1999. — Vol. 58. — p. 60–63.

Williamson A. J., Reboredo F. A., Galli G. Chemisorption on semiconductor nanocomposites: A mechanism for hydrogen storage // Applied Physics

Letters. — 2004. — Vol. 85. — p. 2917–2925.

Manilov A. I., Alekseev S. A., Skryshevsky V. A., Lit vinenko S. V., Kuznetsov G. V., Lysenko V. Influence of palladium particles impregnation on hydrogen behavior in meso-porous silicon // Journal of Alloys and Compounds. — 2010. — Vol. 492. — p. 466–472.

Cobden P. D., Nieuwenhuys B. E., Gorodetskii Y. V., Parmon Y. N. Formation and Decomposition of Palladium Hydride Particles // Platinum Metals Rev. — 1998. — Vol. 42, № 4. — p. 141–144.

Зимин С. П. Классификация электрических свойств пористого кремния // ФТП. — 2000. — Т. 34, № 3. — С. 359–363.

Manilov A. I., Alekseev S. A., Litvinenko S. V., Kuznetsov G. V., Skryshevsky V. A. Structures based on mesoporous silicon free layers with palladium particles: technology and FTIR analysis // Proceedings

of the 9th International Young Scientists’ Conference on Applied Physics. — Kiev. — 2009. — p. 61.

Manilov A. I., Skryshevsky V. A., Alekseev S. A., Kuznetsov G. V. Impedance of free standing films of modified meso-porous silicon // Proceedings of the 10th International Young Scientists’ Conference on

Applied Physics. — Kiev. — 2010. — p. 83.

А. І. Манілов, А. Ю. Карлаш, І. І. Іванов, В. А. Скришевський. Кінетика адсорбції воднеподібних частинок у поруватому кремнії // Український фізичний журнал. — 2007. — Т. 52. — N 12. — С. 1170–1175.

Pritchard R. E., Ashwin M. J., Newman R. C., Tucker J. H. H2 molecules in crystalline silicon // Materials Science and Engineering B. — 1999. — Vol. 58. — p. 1–5.

Estreicher S. K., Hastings J. L., Fedders P. A. Hydrogen-defect interactions in Si // Materials Science and Engineering B. — 1999. — Vol. 58. — p. 31–35.

Максимов Е. Г., Панкратов О. А. Водород в металлах // Успехи физических наук. — 1975. — Т. 116, вып. 3. — С. 385–412.

Давыдов С. Ю. Адсорбция атомов водорода на кремнии. // ЖТФ. — 2005. — Том 75, Вып. 1. — С. 141–142.




Copyright (c) 2011 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)