Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2023, выпуск 10 » Статья стр. 1494
<<<>>>
Архитектоника покрытий из наностержней оксида цинка для адсорбционных газовых сенсоров
DOI: 10.61011/JTF.2023.10.56288.148-23
Рябко А.А.1, Налимова С.С.2, Пермяков Н.В.2, Бобков А.А.2, Максимов А.И.2, Кондратьев В.М.3, Котляр К.П.3,4, Овезов М.К.1, Комолов А.С.5, Лазнева Э.Ф.5, Мошников В.А.2, Алешин А.Н.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский национально-исследовательский академический университет им. Ж.И. Алферова РАН, Санкт-Петербург, Россия
4Институт аналитического приборостроения Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
5Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: a.a.ryabko93@yandex.russkarpova@list.ru
Поступила в редакцию: 13 июня 2023 г.
В окончательной редакции: 14 июля 2023 г.
Принята к печати: 31 июля 2023 г.
Выставление онлайн: 26 сентября 2023 г.
PDF версия
Представлена методика формирования наноструктурированных покрытий из наностержней ZnO для применения в адсорбционных газовых сенсорах. Показано, что ультразвуковой спрей-пиролиз обеспечивает получение локальных центров роста для формирования наностержней ZnO методом низкотемпературного гидротермального синтеза. Полученные наностержни ZnO с малым диаметром продемонстрировали высокую концентрацию вакансий кислорода в приповерхностной области и поверхностную концентрацию гидроксильных групп. Предложен дополнительный способ контроля затравочных слоев по сопротивлению с использованием жидкого зонда на основе индий-галлиевого расплава без необходимости нанесения верхних контактов. Представленная методика пригодна для массового производства сенсорных покрытий. Полученные наноструктурированные покрытия из наностержней ZnO демонстрируют высокий газоаналитический отклик. Ключевые слова: наностержни, оксид цинка, наноструктурированные покрытия, архитектоника, масштабируемость, адсорбционные газовые сенсоры.
  1. N. Yamazoe, G. Sakai, K. Shimanoe. Catalysis Surveys from Asia, 7, 63 (2003). DOI: 10.1023/A:1023436725457
  2. A.M. Andringa, C. Piliego, I. Katsouras, P.W. Blom, D.M.D. Leeuw. Chem. Mater., 26 (1), 773 (2014). DOI: 10.1021/cm4020628
  3. В.А. Мошников, С.С. Налимова, Б.И. Селезнев. ФТП, 48 (11), 1535 (2014). [V.A. Moshnikov, S.S. Nalimova, B.I. Seleznev. Semiconductors, 48 (11), 1499 (2014). DOI: 10.1134/S1063782614110177]
  4. J. Shin, S.J. Choi, I. Lee, D.Y. Youn, C.O. Park, J.H. Lee, H.L. Tuller, I.D. Kim. Advanced Functional Mater., 23 (19), 2357 (2013). DOI: 10.1002/adfm.201202729
  5. G. Katwal, M. Paulose, I.A. Rusakova, J.E. Martinez, O.K. Varghese. Nano Lett., 16 (5), 3014 (2016). DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b05280
  6. V.V. Sysoev, B.K. Button, K. Wepsiec, S. Dmitriev, A. Kolmakov. Nano Lett., 6 (8), 1584 (2006). DOI: 10.1021/nl060185t
  7. V.V. Sysoev, J. Goschnick, T. Schneider, E. Strelcov, A. Kolmakov. Nano Lett., 7 (10), 3182 (2007). DOI: 10.1021/nl071815+
  8. A. Bobkov, A. Varezhnikov, I. Plugin, F.S. Fedorov, V. Trouillet, U. Geckle, M. Sommer, V. Goffman, V. Moshnikov, V. Sysoev. Sensors, 19 (19), 4265 (2019). DOI: 10.3390/s19194265
  9. Y. Lin, K. Kan, W. Song, G. Zhang, L. Dang, Y. Xie, P. Shen, L. Li, K. Shi. J. Alloys Compounds, 639, (2015). DOI: 10.1016/j.jallcom.2015.03.139
  10. S.W. Fan, A.K. Srivastava, V.P. Dravid. Appl. Phys. Lett. 95, 142106 (2009). DOI: 10.1063/1.3243458
  11. Q. Geng, Z. He, X. Chen, W. Dai, X. Wang. Sensors and Actuators B: Chemical, 188, 293 (2013) DOI: 10.1016/j.snb.2013.07.001
  12. L. Han, D. Wang, Y. Lu, T. Jiang, B. Liu, Y. Lin. J. Phys. Chem. C, 115 (46), 22939 (2011). DOI: 10.1021/jp206352u
  13. A.S. Chizhov, M.N. Rumyantseva, R.B. Vasiliev, D.G. Filatova, K.A. Drozdov, I.V. Krylov, A.V. Marchevsky, O.M. Karakulina, A.M. Abakumov, A.M. Gaskov. Thin Solid Films, 618, 253 (2016). DOI: 10.1016/j.tsf.2016.09.029
  14. E. Comini, C. Baratto, G. Faglia, M. Ferroni, A. Vomiero, G. Sberveglieri. Progress in Mater. Sci., 54 (1), 1 (2009). DOI: 10.1016/j.pmatsci.2008.06.003
  15. S. Wang, Z.X. Lin, W.H. Wang, C.L. Kuo, K.C. Hwang, C.C. Hong. Sensors and Actuators B: Chemical, 194, 1 (2014). DOI: 10.1016/j.snb.2013.12.042
  16. J.D. Prades, R. Jimenez-Di az, F. Hernandez-Ramirez, S. Barth, A. Cirera, A. Romano-Rodriguez, S. Mathur, J.R. Morante. Sensors and Actuators B: Chemical, 140 (2), 337 (2009). DOI: 10.1016/j.snb.2009.04.070
  17. M. Procek, T. Pustelny, A. Stolarczyk. Nanomaterials, 6 (12), 227 (2016). DOI: 10.3390/nano6120227
  18. Y. Sahin, S. Ozturk, N. Ki li nc, A. Kosemen, M. Erkovan, Z.Z. Ozturk. Appl. Surf. Sci., 303, 90 (2014). DOI: 10.1016/j.apsusc.2014.02.083
  19. L. Peng, J. Zhai, D. Wang, Y. Zhang, P. Wang, Q. Zhao, T. Xie. Sens. Actuator B, 148, 66 (2010). DOI: 10.1016/j.snb.2010.04.045
  20. А.А. Рябко, С.С. Налимова, Д.С. Мазинг, О.А. Корепанов, А.М. Гукетлов, О.А. Александрова, А.И. Максимов, В.А. Мошников, З.В. Шомахов, А.Н. Алешин. ЖТФ, 92 (6), 845 (2022). DOI: 10.21883/JTF.2022.06.52514.15-22 [A.A. Ryabko, S.S. Nalimova, D.S. Mazing, O.A. Korepanov, A.M. Guketlov, O.A. Aleksandrova, A.I. Maximov, V.A. Moshnikov, Z.V. Shomakhov, A.N. Aleshin. Tech. Phys., 92 (6) 717 (2022). DOI: 10.21883/TP.2022.06.54418.15-22]
  21. J. Guo, J. Zhang, M. Zhu, D. Ju, H. Xu, B. Cao. Sensors and Actuators B: Chemical, 199, 339 (2014). DOI: 10.1016/j.snb.2014.04.010
  22. M.-W. Ahn, K.-S. Park, J.-H. Heo, J.-G. Park, D.-W. Kim, K.J. Choi, J.-H. Lee, S.-H. Hong. Appl. Phys. Lett., 93, 263103 (2008). DOI: 10.1063/1.3046726
  23. A. Ejsmont, J. Goscianska. Materials, 16 (4), 1641 (2023). DOI: 10.3390/ma16041641
  24. S. Barauh, J. Dutta. Sci. Technol. Adv. Mater., 10, 013001 (2009). DOI: 10.1088/1468-6996/10/1/013001
  25. S. Xu, Z.L. Wang. Nano Research, 4, 1013 (2011). DOI: 10.1007/s12274-011-0160-7
  26. S.F. Wang, T.Y. Tseng, Y.R. Wang, C.Y. Wang, H.C. Lu, W.L. Shih. Intern. J. Appl. Ceramic Technol., 5 (5), 419 (2008). DOI: 10.1111/j.1744-7402.2008.02242.x
  27. А.А. Рябко, А.И. Максимов, В.А. Мошников. Вестник НовГУ, 6 (104), 32 (2017). DOI: 10.34680/2076-8052.2019.4(116).40-43
  28. S.A. Kadinskaya, V.M. Kondratev, I.K. Kindyushov, O.Y. Koval, D.I. Yakubovsky, A. Kusnetsov, A.I. Lihachev, A.V. Nashchekin, I.K. Akopyan, A.Y. Serov, M.E. Labzovskaya,; S.V. Mikushev, B.V. Novikov, I.V. Shtrom, A.D. Bolshakov. Nanomaterials, 13 (1), 58 (2023). DOI: 10.3390/nano13010058
  29. H.E. Unalan, P. Hiralal, N. Rupesinghe, S. Dalal, W. Milne, G. Amaratunga. Nanotechnology, 19, 255608 (2008). DOI: 10.1088/0957-4484/19/25/255608
  30. C. Chevalier-Cesar, M. Capochichi-Gnambodoe, Y. Leprince-Wang. Appl. Phys. A, 115, 953 (2014). DOI: 10.1007/s00339-013-7908-8
  31. X.M. Sun, X. Chen, Z.X. Deng, Y.D. Li. Mater. Chem. Phys., 78 (1), 99 (2003). DOI: 10.1016/S0254-0584(02)00310-3
  32. N. Permiakov, E. Maraeva, A. Bobkov, R. Mbwahnche, V. Moshnikov. Technologies, 11 (1), 26 (2023). DOI: 10.3390/technologies11010026
  33. А.А. Рябко, А.А. Бобков, С.С. Налимова, А.И. Максимов, В.С. Левицкий, В.А. Мошников, Е.И. Теруков. ЖТФ, 92 (5), 758 (2022). DOI: 10.21883/JTF.2022.05.52382.314-21 [A.A. Ryabko, A.A. Bobkov, S.S. Nalimova, A.I. Maksimov, V.S. Levitskii, V.A. Moshnikov, E.I. Terukov. Tech. Phys., 67 (5), 644 (2022). DOI: 10.21883/TP.2022.05.53683.314-21]
  34. S. Iaiche; A. Djelloul. J. Spectrosc., 2015, 836859 (2015). DOI: 10.1155/2015/836859
  35. I.A. Pronin, I.A. Averin, A.A. Karmanov, N.D. Yakushova, A.S. Komolov, E.F. Lazneva, M.M. Sychev, V.A. Moshnikov, G. Korotcenkov. Nanomaterials, 12, 1924 (2022). DOI: 10.3390/nano12111924
  36. M. Kwoka, A. Kulis-Kapuscinska, D. Zappa, E. Comini, J. Szuber. Nanotechnology, 31 (46), 465705 (2020). DOI: 10.1088/1361-6528/ab8dec
  37. R. Al-Gaashani, S. Radiman, A.R. Daud, N. Tabet, Y. Al-Douri. Ceram. Int., 39, 2283 (2013). DOI: 10.1016/j.ceramint.2012.08.075
  38. E. Gr nas, M. Busch, B. Arndt, M. Creutzburg, G.D.L. Semione, J. Gustafson, A. Schaefer, V. Vonk, H. Gro nbeck, A. Stierle. Commun. Chem., 4, 7 (2021). DOI: 10.1038/s42004-020-00442-6
  39. R. Heinhold, M.W. Allen. J. Mater. Res., 27 (17), 2214 (2012). DOI: 10.1557/jmr.2012.181
  40. X. Zhang, J. Qin, Y. Xue, P. Yu, B. Zhang, L. Wang, R. Liu. Scientific Feports, 4 (1), 1 (2014). DOI: 10.1038/srep04596

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme