СИСТЕМА АНАЛІЗУ ГАЗІВ НА ОСНОВІ СТРУКТУР ПОРУВАТОГО КРЕМНІЮ

Автор(и)

  • Л. С. Монастирський Львівський національний університет імені Івана Франка, Україна
  • І. Б. Оленич Львівський національний університет імені Івана Франка, Україна
  • О. І. Петришин Львівський національний університет імені Івана Франка, Україна
  • В. М. Лозинський Львівський національний університет імені Івана Франка, Україна

DOI:

https://doi.org/10.18524/1815-7459.2018.2.136891

Ключові слова:

поруватий кремній, адсорбція, імпеданс, матричні сенсори

Анотація

Створено матрицю газочутливих елементів на основі наноструктур поруватого кремнію. Вивчено вплив адсорбції молекул води, аміаку, метану та етанолу на імпеданс сен­сорних структур. Встановлено, що електрохімічне осадження нанокластерів паладію та оксиду цинку на поверхню поруватого кремнію забезпечує підвищення чутливості та селективності сенсорів. На основі отриманих сенсорних елементів та використанні інформаційних техноло­гій створено систему ідентифікації газу та визначення його концентрації у повітряній атмос­фері. Для ідентифікації газу використано перехресні залежності характеристик сенсорів. Отри­мані результати розширюють перспективу застосування наноструктур поруватого кремнію у сенсорних пристроях.

Посилання

S. Ozdemir, J. Gole. The potential of porous silicon gas sensors // Curr. Opin. in Solid State and Mater. Science., 11, pp. 92–100 (2007).

C. Baratto, G. Faglia, G. Sberveglieri, Z. Gaburro, L. Pancheri, C. Oton, L. Pavesi. Multiparametric Porous Silicon Sensors // Sensors, 2(3), pp. 121-126, (2002).

L. S. Monastyrskii, I. B. Olenych, O. I. Aksimentyeva, B. S. Sokolovskii, M. R. Pavlyk. Gas adsorption sensors on the basis of porous silicon // Sensor Electronics and Microsystems Technologies, 8(3), pp. 38-43 (2011) (in Ukrai¬nian).

O. Bisi, S. Ossicini, L. Pavesi. Porous silicon: a quantum sponge structure for silicon based optoelectronics // Surf. Sci. Rep., 38, pp. 1–126 (2000).

H. Föll, M. Christophersen, J. Carstensen, G. Hasse. Formation and application of porous silicon // Materials Science and Engineering: R: Reports, 39, pp. 93–141 (2002).

I. B. Olenych, L. S. Monastyrskii, O. I. Aksimentyeva, B. S. Sokolovskii. Humidity sensitive structures on the basis of porous silicon // Ukr. J. Phys., 56(11), pp. 1198-1202 (2011).

V. Polishchuk, E. Souteyrand, J.R. Mar¬tin, V.I. Strikha, V.A. Skryshevsky. A study of hydrogen detection with Pd modified porous silicon // Anal. Chim. Acta., 375, pp. 205–208, (1998).

F. Rahimi, A. Iraji Zad. Effective factors on Pd growth on porous silicon by electroless-plating: Response to hydrogen // Sensors and Ac¬tuators B: Chemical, 115, pp. 164–169 (2006).

D. Yan, S. Li, S. Liu, M. Tan, D. Li, Y. Zhu. Electrochemical synthesis of ZnO nanorods / porous silicon composites and their gas-sensing properties at room temperature // Journal of Solid State Electrochemistry, 20, pp. 459–468 (2016).

V. Galstyan, E. Comini, C. Baratto, G. Faglia, G. Sberveglieri. Nanostructured ZnO chemical gas sensors // Ceramics Interna¬tional, 41, 14239–14244 (2015).

J. J. Delaunay, N. Kakoiyama, I. Yamada. Fabrication of three-dimensional net¬work of ZnO tetratpods and its response to etha¬nol // Materials Chemistry and Physics, 104, pp. 141–145 (2007).

I. B. Olenych, O. B. Pereviznyk. Photosensitive structures based on the palladium modified porous silicon // Nanosystemi, Nanoma-teriali, Nanotehnologii, 14, pp. 191–202 (2016) (in Ukrainian).

I. Coulthard, R. Sammyniaken, S. J. Naftel, P. Zhang, T. K. Sham. Semiconductor Growth and Junction Formation within Nano‐Po¬rous Oxides // Phys. Status Solidi A, 182, 157–162 (2000).

L. K. Pan, H. T. Huang, C. Q. Sun. Dielectric relaxation and transition of porous silicon // J. App. Phys., 94, pp. 2695–700 (2003).

I. Olenych, B. Tsizh, L. Monastyrskii, O. Aksimentyeva, B. Sokolovskii. Preparation and properties of nanocomposites of silicon oxide in porous silicon // Solid State Phenomena, 230, pp. 127–132 (2015).

Z. L. Wang. Zinc oxide nanostructures: growth, properties and applications // Journal of Physics: Condensed Matter, 16, pp. R829–R858 (2004).

S. J. Gregg, K. S. W. Sing. Adsorption, Surface Area and Porosity. Academic Press: London (1982).

Е. А. Tutov, E. N. Bormontov, V. M. Kashkarov, M. N. Pavlenko, E. P. Domashevskaya. Influence of water vapor adsorption on the C-V characteristics of heterostructures containing porous silicon // Tech. Phys., 73, pp. 1442 – 1448 (2003).

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-07-09

Номер

Том 15 № 2 (2018)

Розділ

Сенсори та інформаційні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Авторське право переходить Видавцю.