ЧУТЛИВІСТЬ ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ КЕРАМІКИ ZnO З ДОМІШКОЮ СРІБЛА ДО МЕТАНУ

E. L. Povzlo, A. Yu. Lyashkov, A. S. Tonkoshkur

Анотація


Метою роботи було експериментальне дослідження чутливості електропровідності кераміки ZnO з домішкою срібла до присутності в повітряному середовищі метану, а також зіставлення отриманих результатів з даними про газочутливість цієї кераміки до інших вуглеводнів. Показано, що досліджена кераміка має досить високу чутливість електропровідності до метану, порівнянної зі значеннями для інших газоподібних вуглеводнів. Її збільшення може бути досягнуто введенням в кераміку домішки срібла, що призводить до зменшення її густини. Встановлено, що чутливість дослідженої кераміки має деяку селективність. Це проявляється в зміщенні максимуму температурної залежності відгуку в сторону високих температур для вуглеводнів з більшою молекулярною масою (пропан, бутан) в порівнянні з метаном.

Ключові слова


оксид цинку; срібло; сенсор; газочутливість; електропровідність; метан; кераміка; міжкристалітні бар'єри

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


L.A. Obvintseva. Metal oxide semiconductor sensors for determination of reactive gas impurities in air, Russian Journal of General Chemistry 78 (12) pp. 2545–2555 (2008).

B. Bhooloka Rao. Zinc oxide ceramic semiconductor gas sensor for ethanol vapor, Mater. Chem. Phys. 64, pp. 62-65 (2000).

C. C. Hsiao, & L. S. Luo. A rapid process for fabricating gas sensors. Sensors, 14(7), pp. 12219-12232 (2014).

R. Kumar, O. Al-Dossary, G. Kumar, & A. Umar. Zinc oxide nanostructures for NO2 gas–sensor applications: a review. Nano-Micro Letters, 7(2), pp. 97-120 (2015).

Y. Hong, C. H. Kim, J. Shin, K. Y. Kim, J. S. Kim, C. S. Hwang, & J. H. Lee. Highly selective ZnO gas sensor based on MOSFET havin a horizontal floating-gate. Sensors and Actuators B: Chemical, 232, pp. 653-659 (2016).

A.Yu. Lyashkov, A.S. Tonkoshkur, I.V. Gomilko. The analysis of gas sensitive effects in the zinc oxide based ceramics systems, Sens. Electron. Microsyst.Technol. 3-7 (in Ukrainian). pp. 45–46 (2006).

S. S. Karpova, V. A. Moshnikov, S. V. Mjakin, & E. S. Kolovangina. Surface functional composition and sensor properties of ZnO, Fe2O3, and ZnFe2O4. Semiconductors, 47(3), pp. 392-395. (2013).

J. Jose, & M. A. Khadar. Role of grain boundaries on the electrical properties of ZnO– Ag nanocomposites: an impedance spectroscopic

study. Acta materialia, 49(4), pp. 729-735 (2001).

ü. Özgür, Y.I. Alivov, C. Liu, A. Teke, M.A. Reshchikov, S. Dogan, V. Avrutin, S.J. Cho, and H. Morkoç. A Comprehensive Review of ZnO Materials and Devices. Journal of Applied Physics, 98, Article ID: 041301. http://dx.doi. org/10.1063/1.1992666 (2005).

S. T. Kuo, W. H. Tuan, J. Shieh, & S. F. Wang. Effect of Ag on the microstructure and electrical properties of ZnO. Journal of the European

Ceramic Society, 27(16), pp. 4521-4527 (2007).

R. Deng, Y. Zou, & H. Tang. Correlation between electrical, optical properties and Ag 2+ centers of ZnO: Ag thin films. Physica B: Condensed Matter, 403(12), pp. 2004-2007 (2008).

A.Yu. Lyashkov, A.S. Tonkoshkur, J.A. Aguilar-Martinez, A.B. Glot. ZnO-Ag ceramics for ethanol sensors, Ceram.Int. 39 pp. 2323–2330 (2013).

A. Y. Lyashkov, & A. S. Tonkoshkur. Gas sensitivity of ZnO-based ceramics to vapors of saturated monohydric alcohols. Materials Chemistry and Physics, 140(1), pp. 31-36 (2013).

A. Y. Lyashkov, A. S. Tonkoshkur. The selectivity of gas sensitivity of ZnO ceramics doped with Ag2O to alcohol pairs. Sensor Electronics

and Microsystem Technologies, 3(9), pp. 70-75 (in Russian) (2012).

A. I. Uddin, D. T. Phan, & G. S. Chung. Low temperature acetylene gas sensor based on Ag nanoparticles-loaded ZnO-reduced graphene oxide hybrid. Sensors and Actuators B: Chemical, 207, pp. 362-369 (2015).

A. Yu. Lyashkov, A. S. Tonkoshkur, E. L. Povzlo. Sensitivity conductivity of the ceramic ZnO with the addition of silver to propane-butane mixture. Sensor Electronics and Мicrosystem Technologies, (12, № 2), pp. 71-77

(2015).

G.P. Khomchenko. Himiya. Vyisshaya shkola, M. 368 s. (1989).

P. Mitra, & A. K. Mukhopadhyay. ZnO thin film as methane sensor. Bulletin of the Polish Academy of Sciences-Technical Sciences, 55(3),

pp. 281-285 (2007).

S. Roy, H. Saha, & C. K. Sarkar. High sensitivity methane sensor by chemically deposited nanocrystalline ZnO thin film. International journal on smart sensing and intelligent systems, 3(4) (2010).

I.A. Myasnikov, V.Ya. Sukharev, L.Yu. Kupriyanov, S.A. Zavyalov. Poluprovodnikovyie sensoryi v fiziko-himicheskih issledovaniyah. Nauka, M. 327 s. (1991).




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2016.4.86655

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2016 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

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