بررسی اثر لایه اکسید مس بر خواص حسگری نانو حسگرهای آلومینای حفردار با قطرهای مختلف
چکیده
حسگرهای گازی و رطوبتی کاربردهای گسترده و با اهمیتی در صنایع مختلف دارند. بهینه کردن این حسگرها بر اساس ساختارهای نانو مورد توجه ویژه قرار گرفته و از آن انتظار می رود، بتواند پارامترهایی حسگری را به طور قابل ملاحظه ای بهبود بخشد. در این تحقیق ابتدا قالب آلومینای حفره دار به روش آندیزاسیون سخت در ولتاژ v 130 ساخته می شود سپس قطر حفره ها به روش سونش شیمیایی افزوده می شود. برای این منظور نمونه ها به ترتیب 10، 20، 30و40 دقیقه در محلول اسید فسفوریکm 3/0 قرار داده می شوند تا نمونه هایی یکسان با قطر دهانه حفره ای متفاوت به دست آیند. یک دسته از نمونه ها به عنوان شاهد نگه داشته شد و روی دسته دیگر یک لایه مس به ضخامت nm 100 نشانده شد و به منظور اکسید شدن مس، نمونه ها به مدت 4 ساعت در کوره ای با دمای ? 400 قرار گرفتند. برای ایجاد الکترود روی نمونه ها به کمک نقره عمل متالیزاسیون انجام داده و سپس اتصال سازی شدند. در این تحقیق به بررسی اثر لایه مس و قطر دهانه حفره ها بر روی پارامترهای حسگری حسگرهای آلومینای حفره دار در سه مقوله حسگری رطوبت در دمای محیط و در دمای بالا و حسگری گاز منواکسید کربن پرداخته می شود. با استفاده از طیف سنجی امپدانس پاسخ های الکتریکی حسگر مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج بررسی ها نشان داد که لایه مس باعث کاهش زمان های پاسخ و بازیافت و افزایش حساسیت و حسگری خازنی نمونه ها می شود. نتایج حسگری رطوبت در دمای بالا نشان داد که افزایش دما از ?25 تا ?200 باعث افزایش میانگین زمان های پاسخ و بازیافت مِی شود اما آستانه حسگری نمونه ها را کاهش می دهد به طوری که می توانند رطوبت های خیلی پایین را حس کنند. در پایان از نمونه ها آزمایش حسگری برای گاز منواکسید کربن با استفاده از روش ولت متری، به عمل آمد و نتایج بررسی ها نشان داد که نانو حسگرهای ساخته شده توانایی تشخیص این گاز را تا غلظت ppm300 دارند. همچنین بهترین دمای کاری برای حسگری این نانوحسگرها ?190 تشخیص داده شد. باکنترل شرایط آندیزاسیون وبهبود کیفیت لایه های ایجادشده برروی نمونه ها و تغییر ضخامت لایه مس می توان حسگرهای گاز ورطوبتی ساخت که قادربه حسگری دردامنه های مختلف رطوبت بوده وزمان های پاسخ و بازیافت کمی داشته باشند.