Badania odpowiedzi sensorowej cienkich warstw oraz nanostruktur SnO2

• Autorzy: Waczyński K. , Izydorczyk W. , Niemiec N. , Uljanow J. , Domański W. , Mazurkiewicz J.

Warianty tytułu

EN

Studies on sensor response of SnO2 thin films and 1-D nanostructures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad odpowiedzią na pobudzenie gazowe rezystancyjnych struktur czujnikowych z sensoryczną warstwą SnO2. Czułą na gazy warstwę sensorową wytworzono dwiema technologiami: reotaksjalnego wzrostu i termicznego utleniania (RGTO) i poprzez wzrost nanodrutów metodą termicznego osadzania z fazy gazowej. Klasyczną testową strukturę czujnikową poddano oddziaływaniu dwóch gazów: dwutlenku azotu o stężeniach 3, 8, 25, 80 i 240 ppm oraz wodoru o stężeniach 1500, 4000, 10000, 20000 i 40000 ppm, rejestrując odpowiedź warstwy sensorycznej pracującej w temperaturze 250°C i 300°C.

EN

The results of research on resistance sensor SnO2 structures response to gas was presented in this work. Gas sensitive layer was fabricated using two technologies: RGTO and nanowire growth by thermal vapor deposition. Classic test sensor structure was subjected to two gases: nitrogen dioxide NO2, in concentration of 3 ppm, 8 ppm, 25 ppm, 80 ppm and 240 ppm, and hydrogen H2, in concentration of 1500 ppm, 4000 ppm, 10000 ppm, 20000 ppm and 40000 ppm, registering the response of sensor layer in temperature of 250 °C and 300 °C.

Słowa kluczowe

PL

sensor; cienka warstwa; nanostruktura; czujnik rezystancyjny; technologia RGTO; faza gazowa

EN

sensor; thin film; nanostructure; resistive gas sensors; RGTO technique; thermal vapor deposition

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 91, nr 9
• Strony: 199--203
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Waczyński K.

• Politechnika Śląska, Instytut Elektroniki, ul, Akademicka 16, 44-100 Gliwice

autor

Izydorczyk W.

• Politechnika Śląska, Instytut Elektroniki, ul, Akademicka 16, 44-100 Gliwice

autor

Niemiec N.

• Politechnika Śląska, Instytut Elektroniki, ul, Akademicka 16, 44-100 Gliwice; dr inż. Jerzy Uljanow, Politechnika Śląska, Instytut Elektroniki, ul, Akademicka 16, 44-100 Gliwice

autor

Uljanow J.

• Politechnika Śląska, Instytut Elektroniki, ul, Akademicka 16, 44-100 Gliwice

autor

Domański W.

• Politechnika Śląska, Instytut Metrologii, Elektroniki i Automatyki, ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

autor

Mazurkiewicz J.

• Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, ul. Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Sberveglieri G., Faglia G., Groppeli S., Nelli P., Camanzi A., A new technique for growing large surface area SnO2 thin film (RGTO-technique), Semiconductor Science Technology, vol. 5, 1231-1233, 1990
• [2] Dieguez A., Romano-Rodriguez A., Morante J.R., Sangaletti L., Depero L.E., Comini E., Faglia G., Sberveglieri G., Influence of the completion of oxidation on the long-term response of RGTO SnO2 gas sensors, Sensors and Actuators B, vol. 66, 40-42, 2000
• [3] Teterycz H., Grubowarstwowe chemiczne czujniki gazów na bazie dwutlenku cyny, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2005
• [4] Miller T.A., Bakrania S.D., Perez C., Wooldrige M.S., Nanostructured tin dioxide materials for gas sensor applications, [in:] Geckeler K., Rosenberg E. (eds.): Functional nanomaterials. Michigan, USA, American Scientific Publishers, 1-24, 2006
• [5] Ruhland B., Becker Th., Mueller G., Gas kinetics interaction of nitrous oxides with SnO2 surfaces, Sensors and Actuators B, vol. 50, 85-94, 1998
• [6] Hwang I.S., Choi Y.J., Park J.H., Park J.G., Kim K.W., Lee J.H., Synthesis of SnO2 nanowires and their gas sensing characteristics, Journal of the Korean Physical Society, vol. 49, 1229-1233
• [7] Wang B., Zhu L.F., Yang Y.H., Xu N.S., Yang G.W., Fabrication of a SnO2 nanowire gas sensor and sensor performance for hydrogen, J. Phys. Chem., vol. 112, 6643-6647
• [8] Brunet E., Maier T., Mutinati G.C., Steinhauer S., Köcka A., Gspanb C., Grogger W., Comparison of the gas sensing performance of SnO2 thin film and SnO2 nanowire sensors, Sensors and Actuators B, vol. 165, 110-118, 2012
• [9] Uljanow J., Waczyński K., Broja A., Karczewska-Buczek T., Microscopic study of the structure of the SnO2 thin films obtained by the RGTO technique, Optoelectronic and Electronic Sensors IV, Proceedings of SPIE, vol. 4516, 26-31, 2001
• [10] Uljanow J., Waczyński K., Izydorczyk W., Jasiok D., Studies of the island structure of SnO2 thin films grown with the RGTO technique, Proceedings of XXIX International Conference IMAPS Poland Chapter, Darłówko, 171-174, 2005
• [11] Szuber J., Uljanow J., Karczewska-Buczek T., Jakubik W., Waczyński K., Kwoka M., Kończak S., On the correlation between morphology and gas sensing properties of RGTO SnO2 thin films, Thin Solid Films, vol. 490, 54-58, 2005
• [12] Uljanow J., Waczyński K., Study of the Structure of the SnO2 Thin Films Obtained by the RGTO Technique, Physics and Chemistry of Solid State, vol. 6, 676-679, 2005
• [13] Wang S., Cheng G., Cheng K., Jiang X., Du Z., The current image of single SnO2 nanobelt nanodevice studied by conductive atomic force microscopy, Nanoscale Res Lett, vol. 6, 541-546, 2011
• [14] Izydorczyk W., Izydorczyk J., Mazurkiewicz J., Magnuski M., Uljanow J., Electrical characterization of 1D SnO2 nanowires, Nanotechnology (IEEE-NANO), 2012 12th IEEE Conference on, 1-6, 2012, Digital Object Identifier: 10.1109/NANO.2012.6322207
• [15] Waczyński K., Cienkie warstwy dwutlenku cyny w aspekcie zastosowań w mikroelektronice, Monografia, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2013