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

СИСТЕМА АНАЛІЗУ ГАЗІВ НА ОСНОВІ СТРУКТУР ПОРУВАТОГО КРЕМНІЮ

Л. С. Монастирський, І. Б. Оленич, О. І. Петришин, В. М. Лозинський

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.


Ключові слова


поруватий кремній; адсорбція; імпеданс; матричні сенсори

Повний текст:

PDF

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).




Copyright (c) 2018 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

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