Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. Схематическое строение обычного сенсора (а) и сенсора с распределенным наноэлетродом (b, c), а также эквивалентные им электрические цепи (d-f).
Рисунок 2. Характеристики обычного газового сенсора на основе диоксида олова: толщина плёнки 100 нм (a, c) и 600 нм (b, d).
Рисунок 3. Микрофотографии, рентгеноспектральный микроанализ и зависимость сопротивления сенсора при осаждении оксида меди выше сенсорного слоя.
Рисунок 4. Слева: осаждение оксида меди ниже сенсорного слоя. Справа: характеристики полученного сенсорного устройства.
Рисунок 5. Определение сверхнизких концентраций этанола при расположении распределённого электрода ниже сенсорного слоя.

Распределённые наноэлектроды

Ключевые слова:  наноcенсор, наночастица, наноэлектрод

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

10 января 2010

На сегодняшний день известно множество наноматериалов, используемых в сенсорах, солнечных элементах, аккумуляторных батареях или топливных элементах. Однако внедрение наноструктур в такого рода устройства является далеко не тривиальной задачей. Одно из основных препятствий, стоящих на пути исследователей, заключается в том, что часто электропроводность значительно снижается при переходе к наноразмерному состоянию материалов. Это вызвано многими причинами, в том числе увеличением доли поверхностных атомов и соответственно энергетическим барьером, который требуется преодолеть электрону, чтобы перескочить с одно части на другую {Прим. ред.: в дисперсоидах увеличивают площадь поверхности и долю поверхностных атомов, чтобы за счет поверхностной диффузии сделать ХОРОШИЙ ионный проводник, поэтому правило о понижении электропроводности в наносостоянии тоже нельзя, видимо, считать всеобщим}.

Для решения данной проблемы авторы работы, опубликованной в Nature, предложили использовать так называемые распределённые наноэлетроды, которые представляют собой "сеть" проводящих частиц на или под слоем наноматериала с высоким электросопротивлением (Рисунок 1). В качестве объекта исследования были выбраны сенсоры на основе диоксида олова, чувствительные к этанолу, а в качестве проводящей добавки - оксид меди, который является полуметаллом {Прим. ред.: возможно, имеется в виду оксид меди (I), который проявляет полупроводниковые свойства. Правда, и диоксид олова - тоже полупроводник. Широкозонный.}. Синтезировав три устройства, схемы которых представлены на Рисунке 1, учёные измерили их характеристики (сопротивление датчиков на воздухе и сенсорный отклик при различных концентрациях этанола), которые представлены на Рисунках 2-4. Оказалось, что несмотря на возможность шунтирования при расположении "распределённого наноэлектрода" ниже сенсорного слоя, данный вид устройств оказался наиболее эффективным, что позволило зафиксировать содержание этанола на уровне 20 ppb с достаточно хорошим соотношением сигнал/шум.

Такие "распределённые наноэлектроды" можно применять не только в приборах для детектирования газов, но и в любых других видах устройств, которые содержат полупроводниковые плёнки, и чьи характеристики определяются электропроводностью этой плёнки, как, например, в топливных и солнечных батареях, микро- и наноэлектрических цепях и т.д.

Замечательный автореферат докторской диссертации по теме сенсорных свойств диоксида олова см. тут.





Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Странный оксид вольфрама
Странный оксид вольфрама

Дистанционный лекторий ФНМ МГУ
Опубликованы приглашения на 4 интересные лекции онлайн лектория проекта дистанционного образования факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова на ближайшую неделю.

Евгений Кац: Перовскит, загадка названия и история открытия
28 мая 2020 г. в 18:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоится онлайн лекция известного ученого, профессора Евгения Каца (Ben-Gurion University of the Negev) "Перовскит, загадка названия и история открытия", который известен не только своими выдающимися научными достижениями в области химии твердого тела, углеродных наноматериалов, перовскитной фотовольтаики, но и большим вкладом в популяризацию науки.

М.Гретцель "The stunning rise of perovskite solar cells"
28 мая 2020 г. в 19:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоится онлайн лекция всемирно известного ученого, профессора М.Гретцеля (Федеральная политехническая школа Лозанны) "The stunning rise of perovskite solar cells".

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии
Гудилин Е.А., Горбунова Ю.Г., Калмыков С.Н.
Отделение химии и наук о материалах РАН, а также химический факультет и факультет наук о материалах МГУ инициируют реализацию открытого образовательного проекта «Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии». В рамках проекта ведущие ученые, члены Российской и международных Академий, видные представители вузовской науки прочитают тематические образовательные лекции по химии, науках о материалах, современным подходам в биологии и медицине. Видеозаписи лекций будут размещены в открытом доступе и могут быть использованы ВУЗами в основной и дополнительной образовательных программах, а также для самоподготовки и мотивации студентов и аспирантов на будущие научные достижения.

2019-nCoV: очередной коронованный убийца?
Анна Петренко
В статье рассказывается о коронавирусе 2019-nCoV — что мы знаем сегодня. А ведущие международные научные издательства предоставляют бесплатный доступ к новым статьям, посвященных изучению коронавируса

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



купить свидетельство о браке на нашем сайте. Здесь большой выбор подлинных документов.
 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.