ГАЗОВІ СЕНСОРИ НА ОСНОВІ ОРГАНО-НЕОРГАНІЧНИХ НАНОКОМПОЗИТІВ - Olenych, I. B.; Monastyrskii, L. S.; Aksimentyeva, O. I.; Horbenko, Yu. Yu. (Сенсорна електроніка і мікросистемні технології, 2016)
Використання у сенсорних структурах нанокристалів з великою питомою поверхнею передбачає їх високу чутливість до молекул адсорбованих газів. Метою роботи було створення сенсор-них елементів на основі композитних плівок полі-3,4-етилендиоксітіофену (ПЕДОТ) у поєднанні з нанокристалами поруватого кремнію (ПК) та оксиду цинку ZnO і вивчення впливу адсорбції молекул аміаку, етанолу та ацетону на електричні параметри структури ПЕДОТ–ПК–ZnO. Для виготовлення плівки гібридного композиту ПЕДОТ–ПК–ZnO використовували 1% суспензію ПЕДОТ – ПСС та оксид цинку з розміром частинок до 100 нм (Sigma-Aldrich Co, США), а також нанокристали ПК, отримані електрохімічним травленням кремнієвої пластини. Дослідження адсорбційно-десорбційних процесів у композитних плівках здійснювалось вимірюванням їх електричних параметрів при різних концентраціях аналізованих газів. Для оцінки сенсорних властивостей розраховано адсорбційну чутливість композитних плівок і досліджено їх динамічні характеристики. Зареєстровано збільшення електричного опору нанокомпозиту внаслідок адсорбції молекул аміаку, етанолу та ацетону. Спостерігались майже лінійні залежності опору від концентрації аміаку та ацетону, що є вагомою перевагою при розробці газових сенсорів. Максимальна чутливість сенсорних елементів знаходиться в діапазоні концентрацій аналізованих газів 1–2 %, а час відклику становить 60–80 с. Плівки з більшим вмістом нанокристалів ПК володіли більшою чутливістю до молекул аміаку та етанолу, а плівки з більшим вмістом наночастинок ZnO – до молекул ацетону. Керувати функціональними параметрами плівкових сенсорів можна змінюючи співвідношення між вмістом напівпровідникових наночастинок у гібридному композиті. Поєднання наночастинок поруватого кремнію та оксиду цинку забезпечує не лише збільшення площі робочої поверхні сенсорів, але й високу чутливість і селективність до молекул аміаку, етанолу та ацетону. Одержані результати можна використати для створення ефективних газоаналізаторів.