Тонкие пленки и гетероструктуры на основе нанокристаллических оксидов металлов для газовых сенсоров (1105758), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Все исследованные в качестве адсорбируемых веществмолекулы (вода, спирт или NH3) могут в той или иной степениучаствовать в процессах протонирования SiO2.Процесс гашения емкости, заключающийся в значительномускорении процессов релаксации под действием импульсовэлектрического поля, может быть связан с миграцией протонов и ихперераспределением в слое SiO2. При этом величина емкости структурывозвращается к исходному значению.Сенсоры на основе гетероструктур SnO2(pyr)/SiO2/Si могутпредставлять интерес как датчики дозиметрического типа. Огромнымпреимуществом является возможность управления режимом работысенсора при помощи электрического поля.181.2.3.4.5.6.ВЫВОДЫРазработан метод реактивного магнетронного распыления длясинтеза тонких пленок нанокристаллических оксидов SnO2, ZnO,In2O3 и гетероструктур SnO2/Si.
Синтезированные слои оксидовхарактеризовалисьпористоймикроструктуройсразмеромкристаллитов 5-30 нм, объединенных в агломераты размером 0.1-0.2мкм. Показано, что основное влияние на микроструктуру и удельноесопротивление слоев оказывает парциальное давление кислорода присинтезе.Показано, что на гетерогранице SnO2 - Si формируется барьерШоттки. Высота барьера Шоттки зависит от электрофизическихсвойств слоя SnO2 и варьируется в диапазоне 0.2-0.5 эВ.Изучена газовая чувствительность гетероструктур SnO2/Si иSnO2(Me)/Si, где Me - Cu, Ni, Pd, при комнатной температуре;показано, что наибольшая чувствительность (S ~ 100 для NO2, S ~ 10для C2H5OH) достигается в случае легирования слоя диоксида олованикелем.Установлена зависимость чувствительности гетероструктур к этанолуот частоты переменного сигнала и амплитуды смещения, что даетвозможность улучшения селективности материала.Механизм газовой чувствительности гетероструктур SnO2/Si иSnO2(Me)/Si связан с изменением высоты барьера на гетерограницеSnO2 - Si и модификацией плотности поверхностных состояний.Для гетероструктур SnO2/SiO2/Si впервые обнаружены эффектыдолговременной задержки емкостного отклика (эффект “ памяти”), атакже полевого воздействия на процессы релаксации, позволяющиеработать в дозиметрическом режиме.ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА1.
M.N.Rumyantseva, A.M.Gaskov, L.I.Ryabova, J.P.Senator, B.Chenevier,M.Labeau, Pyrosol spraying deposition of copper- and nickel-doped tin oxidefilms, Mater.Sci.Eng. B, vol. 41, 1996, p. 333-338.2. M.Burgos, M.Langlet, C.Vautey, Aerosol-gel deposition and lowtemperature heat-treatment of SiO2 layers, Thin Solid Films, vol.347, N 1-21999, p.184-194.3. J.A.Agapito, J.P.Santos, The interaction of low NO2 concentration in airwith degenerate nanocrystalline tin dioxide thin films, Sens.Actuat. B, vol.
31,1996, p. 93-98.4. V.E.Henrich, P.A.Cox, The surface science of metal oxides, Cambridge:Cambridge University Press, 1996, p.316.191.2.3.4.5.6.1.2.3.4.ПУБЛИКАЦИИСтатьи в научных журналахR.B.Vasiliev, M.N.Rumyantseva, N.V.YakovIev, A.M.Gaskov. CuO/Sn02thin film heterostructures as chemical sensors to H2S // Sensors andActuators B(Chemical), 1998, vol.
50/3, pp. 187-194.R.B.Vasiliev,M.N.Rumyantseva,S.E.Podguzova,A.S.Ryzhikov,L.I.Ryabova and A.M.Gaskov. Effect of interdiffusion on electical and gassensor properties of CuO/SnO2 heterostructures // Materials Science andEngineering B, 1999, vol. 57, pp.241-246.Р.Б. Васильев, М.Н. Румянцева, Л.И. Рябова, Б.А. Акимов, А.М.Гаськов, М.Лабо, М. Лангле. Эффект памяти, управляемойэлектрическим полем, в гетероструктурах для газовых сенсоров //Письма в Журнал Технической Физики, 1999, том 25, вып. 12, с.
2229.R.B.Vasiliev ,M.N.Rumyantseva ,L.I.Ryabova, B.A.Akimov, M.Labeau,M.Langlet, A.M.Gaskov. Memory effect and its switching by electric fieldin solid state gas sensors // Materials Science and Engineering B 2000, vol77, pp.106-109.Р.Б.Васильев,А.М.Гаськов,М.Н.Румянцева,А.С.Рыжиков,Л.И.Рябова, Б.А.Акимов. Свойства гетероструктур диодного типа наоснове нанокристаллического n-SnO2 на p-Si в условиях газовойадсорбции // Физика и Техника Полупроводников, 2000, том 34, вып.8,стр 993-997.Р.Б.Васильев, А.М.Гаськов, М.Н.Румянцева, Л.И.Рябова, Б.А.Акимов.Состояния на границе раздела и вольт-фарадные характеристикигетероструктур n-SnO2(Ni)/р-Siусловиях газовой адсорбции //Физика и техника полупроводников, 35(4), 2001, с.436-438.Труды научных конференцийRumyantseva M.N., Vasiliev R.B., Kutsenok I.B., Labeau M., GaskovA.M. Thermodynamic approach to the development of H2S selective SnO2based gas sensors.
Proceedings of the 11th European Conference on SolidState Transducers “Eurosensors XI”, Warszaw, 21-24 Sept. 1997, v.1, p.503-506.R.B.Vasiliev, A.M.Gaskov, M.N.Rumyantseva, S.E.Podguzova andL.I.Ryabova. CuO-SnO2 structures as a material for solid state gas sensors.Proceedings of the 5-th International Workshop MSU-HTSC-V, Moscow,Russia, March 24-29, 1998, p.S-84.R.B.Vasiliev,L.I.Ryabova,M.N.Rumyantseva,A.M.Gaskov.Electrophysical properties of diod -like SnO2 (Me)/Si gas sensor.Eurosensor 2000, 27-30.08.2000, Copenhagen, Denmark. Book ofabstracts, p.205-206.R.B.Vasiliev, A.M.Gaskov, M.N.Rumyantseva, L.I.Ryabova. Effect of gas20absorbtion on the interfacial states at n-SnO2/p-Si heterojunction.
25thInternational Conference on the Physics of Semiconductors. September 1722, 2000, Osaka, Japan. Abstracts Part III, p.750.5. Р.Б.Васильев, А.С.Рыжиков. Сенсорные свойства диодов Шоттки nSnO2(Me)/p-Si на основе нанокристаллического диоксида олова.Труды 1 Всероссийской конференции “Химия поверхности инанотехнология” Санкт-Петербург-Хилово 27.09 - 01.10.
1999. с71.6. Р.Б.Васильев, А.С.Рыжиков. Тонкопленочные гетеропереходы nSnO2(Me)/p-Si как газовые сенсоры. Труды Всесоюзной конференции “Функциональные материалы и структуры для сенсорных устройств“Москва, 17 - 19 ноября 1999 г., с. 63-65.21.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
