طراحی و ساخت حسگر گاز با پاسخدهی سریع و حساسیت بالا مبتنی بر اتصال ناهمگون شاتکی نانولوله های کربنی

در این تحقیق یک حسگر گاز با حساسیت و سرعت پاسخدهی بالا مبتنی بر اتصال ناهمگون پیشنهاد شده است. برای پیاده سازی اتصال شاتکی ناهمگون طلا/نانولوله کربنی/تیتانیوم، نانولوله های کربنی به روش لایه نشانی بخار شیمیایی تقویت شده با پلاسما بر روی زیرلایه اکسیدسیلیکن، بصورت عمودی رشد یافتند. برای مطالعه مشخصه های سطحی ساختار، عکس برداری الکترون روبشی برای نشان دادن تراکم و رشد منظم نانولوله ها انجام شد. فلزهای تیتانیوم و طلا به ترتیب برای ایجاد اتصال های شاتکی و اهمی استفاده شدند. نمونه حسگر ساخته شده در معرض غلظت های ۵۰۰، ۱۰۰۰ وppm ۱۵۰۰ از گازهای نیتروژن و دی اکسیدنیتروژن قرارگرفت. برای غلظت ppm ۵۰۰ به ترتیب زمان های پاسخ و بازیابی ۸۵ و ۱۵۴ ثانیه برای گاز دی اکسیدنیتروژن و ۹۷ و ۱۹۰ ثانیه برای گاز نیتروژن اندازه گیری شدند. براین اساس سرعت پاسخدهی و بازیابی این حسگر نسبت به ساختارهای مشابه در وضعیت بهتری قرار دارد. همچنین مشاهده شد که حسگر در مقابل غلظت ppm ۱۵۰۰ از گازهای NO۲ و N۲، به ترتیب حساسیت های %۵/۱۳ و %۵/۳۳ را از خود نشان می دهد که در مقایسه با میزان حساسیت به گازهای CO و H۲S، موید مناسب بودن این ساختار برای کاربردهای حسگری گاز نیتروژن است.

Keywords:

حسگرگاز , حساسیت بالا , اتصال ناهمگون , پاسخدهی سریع , نانولوله کربنی