ساخت لایه های نازک نانومتری دی اکسید قلع جهت کاربرد در حسگر گاز مایع (lpg)
چکیده
لایه نازک دی اکسید قلع، نیمرسانا نوع n است. که داری گاف انرژی 78/3 الکترون ولت می باشد. این لایه نازک دارای مقاومت الکتریکی پایین است. می توان به عنوان حسگر مقاومتیگاز مورد استفاه قرار گیرد. حسگر های مقاومتی گاز ویژگی های مثبت بسیاری دارند. اندازه فیزیکی میلیمتری، امکان تولید انبوه، پاسخ سریع، قابلیت یکپارچه سازی با مدارات الکترونیکی جنبی و ارزانی را از جمله مزایای این ادوات می توان ذکر نمود. اخیرا تحقیقات گسترده ای بر روی حسگر های لایه نازک صورت گرفته است که در آنها حسگری گازهای سمی ویا خطرناک نظیر گاز مایع(lpg)، مونواکسیدکربن و متان مورد توجه قرار گرفته است. از آنجا که ساختاری و تخلخل لایه نازک نقش کلیدی در میزان اندرکنش های حسگری لایه نازک دارد، ساخت لایه نازک متخلخل نقش قابل توجهی در افزایش حساسیت و بهبود زمان پاسخ حسگر خواهد داشت. در این پایان نامه، ساخت و مشخصه یابی حسگر آزمایش حسگری با گاز مایع (lpg) با استفاده از لایه نازک شفاف و متخلخل دی اکسید قلع مورد مطالعه قرار گرفته است. در این رویکرد از روش سل - ژل جهت تهیه ماده اولیه برای لایه نشانی چرخشی استفاده شده است. با ایجاد لایه های نازک به روش لایه نشانی چرخشی بر روی زیر لایه شیشه، محیط حسگری تهیه شده است. مشخصه یابی لایه های نازک ایجاد شده طی فرایندهای پراش اشعه x (xrd) و میکروسکوپ روبشی الکترونی (sem) انجام شده است.نتایج نشان دهنده ساختار بس بلوری و ساختار نانو ذرات دی اکسید قلع بر روی زیر لایه شیشه می باشد. با بررسی نمونه ها، فرآیند مقاومتی و حسگری نمونه ها انجام گردیده است. نتایج نشانگر مناسب بودن این روش جهت تولید لایه های نازک دی اکسید قلع برای کاربرد حسگر گازی می باشد. بر اساس اندازه گیری-های حسگری، وجود آستانه غلضت ppm 200 از گاز مایع برای رسیدن به یک حساسیت خوب از حسگر لازم می باشد.
