Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Gas sensors based on metal oxide nanoparticles and their application for environmentally hazardous gases detection – a mini-review

Jońca Justyna, Sówka Izabela

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2023

|

Nr 85

7—27

EN

Hazardous gases have adverse effects on living organisms and the environment. They can be classified into two categories, i.e. toxic gases (e.g. H2 S, SO2 , CO, NO2 , NO and NH3 ) and greenhouse gases (e.g. N2 O, CH4 and CO2 ). Moreover, their presence in confined areas may lead to fire accidents, cause serious health problems or even death. Therefore, monitoring of these substances with gas sensors allows assessing the quality of the atmosphere, helps avoiding accidents and saves lives. Metal oxide semiconductor gas sensors (MOS) are one of the most popular choices for these applications owing to their numerous advantages, i.e. high sensitivity, long lifetime and short response time. However, these devices have their limitations as well. They exhibit baseline drift, sensor poisoning and poor selectivity. Although much has been done in order to deal with those problems, the improvement of MOS sensors continues to attract researchers’ attention. The strict control of gas sensing materials preparation is one of the approaches that helps to improve MOS sensors performance. Nanomaterials have been found to be more suitable candidates for gas detection than materials designed at microscale. Moreover, it was found that the regular and ordered morphology of metal oxide nanostructures, their loading with noble metals, or the formation of heterojunctions can exert additional influence on the properties of these nanostructures and improve their gas sensing performance, which will be described in the following sections of this paper. Following a discussion of the operation principle of MOS sensors, a comprehensive review of the synthesis and application of metal oxide nanoparticles in the construction of the MOS sensors dedicated for environmentally hazardous gases is presented. The paper discusses also present issues and future research directions concerning application of nanotechnology for gas sensing.

PL

Niebezpieczne gazy mają niekorzystny wpływ na organizmy żywe i środowisko. Zaliczamy do nich gazy toksyczne (np. H2 S, SO2 , CO, NO2 , NO i NH3 ), gazy cieplarniane (np. N2 O, CH4 i CO2 ). Co więcej, ich obecność w zamkniętych pomieszczeniach może doprowadzić do pożarów, spowodować poważne problemy zdrowotne, a nawet doprowadzić do śmierci. Monitorowanie tych substancji za pomocą czujników gazowych może pomóc uniknąć wypadków i uratować życie. Półprzewodnikowe czujniki gazowe na bazie tlenków metalu (MOS) są jednymi z najpopularniejszych w tych zastosowaniach ze względu na swoje liczne zalety, takie jak wysoka czułość, długa żywotność i krótki czas odpowiedzi. Urządzenia te mają również swoje ograniczenia, tj. wykazują dryft odpowiedzi w czasie, mogą ulec dezaktywacji i charakteryzują się słabą selektywnością, dlatego nadal prowadzone są badania nad poprawą parametrów czujników MOS. Ścisła kontrola procesu przygotowania materiałów czułych jest jedną z metod pozwalających na poprawę wydajności czujników MOS. Stwierdzono, że nanomateriały są bardziej odpowiednie do wykrywania gazów niż ich odpowiedniki zaprojektowane w mikroskali. Stwierdzono również, że regularna i uporządkowana morfologia nanostruktur tlenków metali, pokrywanie ich nanocząstkami metali szlachetnych lub tworzenie heterozłączy może poprawiać skuteczność wykrywania gazów. W przedstawionej pracy dokonano przeglądu metod syntezy i zastosowania nanocząstek tlenków metali w konstrukcji czujników gazów niebezpiecznych dla środowiska. W artykule omówiono również aktualne problemy i przyszłe kierunki badań nad zastosowaniem nanotechnologii do detekcji gazów.

2

Heterozłącza p-CuO/n-Si dla zastosowań fotowoltaicznych

Czerwosz Elżbieta, Biernacki Krzysztof, Wronka Halina, Kozłowski Mirosław, Diduszko Ryszard, Firek Piotr, Fetliński Bartosz

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2019

|

Vol. 60, nr 12

36--39

PL

W artykule został przedstawiony stan wiedzy na temat heterozłączy p-CuO/n-Si oraz ich zastosowań w fotowoltaice. Na tym tle zostały zaprezentowane wyniki naszych badań w dziedzinie technologii otrzymywania takich struktur, badań ich właściwości fizycznych metodami rentgenowskimi i elektronomikroskopowymi oraz badań ich właściwości fotowoltaicznych. Heterozłącza p-CuO/n-Si zostały otrzymane dzięki zastosowaniu nowej metody, opracowanej w naszym Instytucie (Łukasiewicz - ITR), polegającej na połączeniu metody PVD i metody utleniania termicznego. Szczegóły metody opisane są w artykule. Wyniki pomiarów fotoprądów pokazały, że opracowane struktury są odpowiednie do zastosowań fotowoltaicznych.

EN

The state-of-art in a field of p-CuO/n-Si heterojunctions and their application in photovoltaics is presented in this paper. On this background the results of our studies concerning technology of such structures preparation, their properties investigated with x-ray diffraction and electron-microscopy methods as well as their photovoltaic properties are shown. The p-CuO/n-Si heterojunctions were prepared by innovative method elaborated in our Institute (Łukasiewicz - ITR). This method connects PVD and thermal oxidation methods. Details of this method are described in the paper. The results of photovoltaic measurements exhibited that prepared p-CuO/n-Si heterojunctions are suitable for photovoltaic applications.

3

Ogniwa z diselenku indowo-miedziowego (CIS) i ich modyfikacje (CIGS, CIBS)

Frydrychowicz-Jastrzębska G., Bugała A.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2016

|

No. 87

11--21

PL

W pracy zaprezentowano cienkowarstwowe ogniwa z diselenku indowo - miedziowego CuInSe2 (CIS) i ich modyfikacje. Scharakteryzowano ich własności elektryczne i optyczne. Przedstawiono zjawiska zachodzące w tych rozwiązaniach, a także problemy związane z doborem warstw absorpcyjno - generującej i okiennej oraz możliwości ich wyeliminowania celem uzyskania wysokiej wydajności konwersji fotowoltaicznej, która aktualnie w warunkach laboratoryjnych osiąga już 22,3% [22].

EN

The paper presents a thin - film cells of diselenide indium - copper CuInSe2 and their modifications. The electrical and optical properties are characterized. The phenomenon in these solutions, as well as problems related to selection of proper absorption - generation layer and possibilities to eliminate them, in order to obtain a high efficiency of the photovoltaic conversion, are presented.

4

Characterisation of a heterojunction structure based on Au doped WO3 and SnO2

Halek P., Teterycz H., Fiedot M., Wiśniewski K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 3

28-30

EN

The microstructure, the composition and DC behaviour of a heterojunction gas sensor formed between SnO2 and 0.8% Au doped WO3 were evaluated. The sensor was prepared by standard thick film technology. The single phase layers and the junction region show a porous structure. The electric measurements were performed in a wide range of temperatures and bias voltages in the rang from -1 to +1 V. The n-n heterojunction show a rectifying behaviour in temperatures from 200 to 400°C.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań heterozłączowego czujnika gazu na bazie trójtlenku wolframu domieszkowanego złotem i dwutlenku cyny. Analizowany czujnik został wykonany standardową techniką grubowarstwową. Badania mikrostruktury i składu chemicznego poszczególnych warstw oraz obszaru złącza wykazywały, że charakteryzują się one dużą porowatością. Pomiary metodą cyklicznej woltamperometrii w szerokim zakresie temperatur w zakresie napięcia polaryzacji od -1 do +1 V ujawniły, że złącze WO3 +Au/SnO2 posiada właściwości prostujące w zakresie temperatury od 200 do 400°C.

5

Optical beam injection methods as a tool for analysis of semiconductor structures

Domaradzki J., Kaczmarek D.

Optica Applicata

|

2005

|

Vol. 35, nr 1

129-137

EN

Optical beam injection methods, such as an optical beam induced current (OBIC) one, have several advantages. Such methods enable a comprehesive analysis of photocuurent generated at the microregion of a semiconductor material or a device by focused light beam. In the paper, examples of applications of the OBIC method for: i) examination of the silicon p-i-n diodes used in a scanning electron microscope (SEM) as a detector and ii) localization of electrically active regions at the interface of the new transparent oxide semiconductor (TOS)-semiconductor structure have been outlined.

6

Zastosowanie laserów półprzewodnikowych w systemach telekomunikacji multimedialnej

Korzec Z., Kacprzak T.

Elektronika : prace naukowe

|

2001

|

nr 6

31-49

PL

Stały wzrost zapotrzebowania na przekazywanie informacji na dowolne odległości, w krótkim czasie, wymusza powstawanie nowych technik ich przetwarzania, wysyłania i odbioru. W ostatnich latach wykorzystanie najnowszych osiągnięć w dziedzinie technologii laserów półprzewodnikowych, w powiązaniu z liniami światłowodowymi i nowymi metodami zwielokrotniania w dziedzinie długości fal, pozwoliło na przenoszenie informacji w liniach światłowodowych zarówno na małe, średnie, jak i duże odległości z niemożliwą do zrealizowania w innych systemach prędkością - rzędu terabitów na sekundę. W artykule omówiony został rozwój laserów półprzewodnikowych i przedstawione zostały ich najnowsze rozwiązania technologiczne.

EN

Recently optical networks are growing at unprecedented rates to satisfy the urgent demands in data traffic, and an associated tremendous bandwidth request made by users, brought on by new telecommunication and multimedia services. Photonics, the technology of using particles of light as information carriers, takes the first place in the telecommunication systems because of the advantage of optical fiber over coper cable for data communication. Optical fibers are capable of carrying data at rates exceeding terabits per second at distances even of thousands of kilometers. Initially, as the main light source light emitty diode was mainly used. But now, as data rates increased, communication system make special demands on optical sources. The light source for optical data transmission must be small, efficient, capable of high speed modulation and must have controllable pattern of emissions in the optimum wavelength windows for silica fiber or in shorter-wavelength ranges for free-space interconnections. These requests can be fulfilled only by semiconductor injection laser. Nowadays this device can be manufactured inexpensively in large volumes and can easily interface with other circuitry, preferably silicon based. It can be diced either individually or in arrays that are easily coupled to optical fibers. This paper reviews recent progress in semiconductor lasers technology with emphasis on their application in optical telecommunication systems. Semiconductor injection lasers were first developed in 1962, but it was not until 1970 that a potentially practical device was demonstrated. The key moment in their development was the invention of the double heterostructure (DH- laser). The most important advantage of the DH laser is that it concentrates carriers in a very small region, thus a carrier density high enough to support laser oscillation can be achieved with a relatively low drive current. The next very important step is development of distributed-feedback laser and vertical-cavity, surface-emitting laser (VCSEL). These low-cost, nearly ideal sources are changing the attitudes tower modern optical communications.