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

 

Матрикс
Матрикс

Интервью с участниками, авторами задач и организаторами XIII Олимпиады
Предлагаем ознакомиться с подборкой видеороликов - миниинтервью, взятых в течение очного тура XIII Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" (25 - 30 марта 2019 года).

Неделя Олега Лосева
Портал RSCI.RU и инициаторы проведения "Недель Олега Лосева" приглашают все вузы и факультеты физико-технологического и радиоэлектронного профиля к участию в первой Неделе Олега Лосева в Рунете, посвященной Олегу Владимировичу Лосеву - признанному пионеру полупроводниковой электроники и оптоэлектроники.

Магистратура Московского университета по химической технологии
Химический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова объявляет о приеме в магистратуру "Химическая технология" для подготовки специалистов в области полимерных композиционных материалов, углеродных материалов, защитных покрытий.

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
Семенова Анна Александровна
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

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!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



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.