Cienkowarstwowe półprzewodnikowe czujniki gazów

• Autorzy: Kopia A.

Warianty tytułu

EN

A thin films semiconductor gas sensor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wpływ domieszkowania Cu i Nd warstw CeO2 oraz zastosowanej technologii wytwarzania warstw RuO2 na właściwości katalityczne cienkowarstwowych półprzewodnikowych czujników gazów. Wprowadzenie miedzi spowodowało poprawę własności katalitycznych w wyniku zwiększenia względnej prędkości wzrostu ziaren w kierunku (200) w porównaniu z kierunkiem (111). Wprowadzenie Nd+3 do struktury CeO2 spowodowało wzrost wakacji, a tym samym wzrost przewodności jonowej i nieznaczną poprawę własności katalitycznych. W wyniku zastosowania metody zol-żel uzyskano warstwy RuO2, na których zachodziło całkowite utlenianie gazu CH4 w przeciwieństwie do warstw wytworzonych techniką PLD.

EN

The catalytic properties of the semiconductor gas sensor can be modified by: dopands, catalyst on the surface or using techniques. In this work the influence of the dopants like Cu and Nd in thin films CeO2 and using techniques (laser ablation and sol-gel) for produced RuO2 on the catalytic properties have been analyzed. For thin films doped 27% at. Cu and 6% at. Nd improvement of the catalytic properties was observed. The full oxidation of CH4 on RuO2 was observed only in thin films produced by sol-gel method.

Słowa kluczowe

PL

czujniki gazów; cienkie warstwy; PLD; zol-żel; CeO2; RuO2

EN

gas sensor; thin films; PLD sol-gel; CeO2; RuO2

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 4
• Strony: 1030--1033
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kopia A.

• Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej,

Bibliografia

• [1] Gőpel W., Hesse J., Zemel J. N.: Sensor a comprehensive survey. Vol. 2 Chemical and Biochemical sensor VCH New York (1991).
• [2] Nowakowski P.: Rozprawa doktorska, AGH-UTV (2008).
• [3] Mogensen M., Sammes N. M., Tompsett G. A.: Physical, chemical and electrochemical properties of pure and doped ceria. Solid State Ion. 129 (2000) 63-94.
• [4] Paulus U. A., Wang Y., Bonzel H. P., Jacobi K., Ertl G.: Adsorption of ethylene on stoichiometric RuO2 (110). Surface Science 566-568 (2004) 989-994.
• [5] Mitsugi F., Hiraiwa E., Ikegami T., Ebihara K.: Pulsed laser deposited WO3 thin films for gas sensor. Surface and Coatings Technology 169- 170 (2003) 553-556.
• [6] Klimczak-Chmielowska M., Chmielowski R., Kopia A., Kusinski J.,Villain S., Leroux Ch., Gavarri J. R.: Multiphase CuOz-CeO2-d thin films by pulsed laser deposition technique: experimental texture evolutions and kinetics modeling. Thin Solid Films 458 (2004) 98-107.
• [7] Kopia A., Chmielowska M., Leroux Ch., Dallas J. P., Gavarri J. R., Kusiński J.: Structural analyses of Nd doped CeO2 thin films deposited by pulsed laser deposition. Journal of Microscopy 224 (2006) 49-51.
• [8] Nowakowski P., Kopia A., Villain S.,. Fremy M.-A, Kusinski J., Gavarri J.-R.: RuO2 thin films deposited by spin coating on silicon substrates: pHdependence of the microstructure and catalytic properties. Journal of Microscopy 237 (3) (2010) 246-252.
• [9] Szczurek A.: Pomiary lotnych związków organicznych rezystancyjnymi czujnikami gazów. Oficyna Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław (2006).
• [10] Skarman B., Wallenberg L. R., Larsson P.-O., Andersson A., Jacobsen S. N., Helmersson U.: Carbon monoxide oxidation on copper oxide thin films supported on corrugated cerium dioxide {111} and {001} surfaces. Journal of Catalysis 181 (1999) 6-15.
• [11] Jernigan G. C., Somorjai G. A.: Study of the nature of extended defects of copper oxide. Journal of Catalysis 147 (1994) 567.
• [12] Over H., Muhler M.: Catalytic CO oxidation over ruthenium – bridging the pressure gap. Progress in Surface Science 72 (2003) 3-17.
• [13] Bae H. Y., Choi G. M.: Electrical and reducing gas sensing properties of ZnO and ZnO-CuO thin films fabricated by spin coating method. Sens. Actuators B 55 (1999), 47-54.
• [14] Paria M. Mait H. S.: Electrical conduction in barium cerate doped with M2O3 (M = La, Nd, Ho). Solid State Ionics 13 (1984) 285-292.
• [15] Chmielowska M., Villai S., Kopia A., Dallas J. P., Kusinski J., Gavarri J. R., Leroux Ch.: Ce1−xNdxO2−δ/Si thin films obtained by pulsed laser deposition: Microstructure and conduction properties. Thin Solid Films 516 (2008) 3747-3754.