Полупроводниковые сетчатые наноструктурированные композиты на основе диоксида олова, полученные золь-гель методом, для газовых сенсоров

• Автор: Грачева, Ирина Евгеньевна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 231 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ КОМПОЗИТЫ КАК МАТЕРИАЛ ДЛЯ ГАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ СЕНСОРОВ (литературный обзор)

1.1 Полупроводниковые адсорбционные сенсоры (история и тенденции развития)

1.2 Материалы для газовых сенсоров

1.3 Принципы формирования резистивного отклика

полупроводниковых пленочных структур в газовых средах

1.4 Методы получения тонких пленок на основе диоксида олова

1.5 Особенности золь-гель технологии для получения наноструктурированных слоев

1.6 Методы атомно-силовой микроскопии для диагностики наноструктур

Выводы к главе
Глава 2. ЗОЛЬ-ГЕЛЬ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЕТЧАТЫХ ГАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ОЛОВА. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РОСТА ФРАКТАЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ
2.1. Приготовление растворов-золей на основе неорганических полимеров
2.2 Моделирование роста фрактальных агрегатов
2.3 Компьютерное моделирование возникновения перколяционного перехода в двухкомпонентной системе
2.4 Исследование возникновения перколяционного кластера в нанокомпозитах с помощью атомно-силовой микроскопии
Выводы к главе
Глава 3. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СЕТЧАТЫЕ СТРУКТУРЫ С МНОГОУРОВНЕВОЙ ИЕРАРХИЕЙ ПОР

3.1 Закономерности образования пористых наноструктур в процессе эволюции фрактальных агрегатов
3.2 Методика определения площади поверхности нанокомпозитов методом количественного анализа атомно-силовых изображений
3.3 Расчет площади*поверхности нанокомпозитов с помощью
прибора серии СОРБИ
3.4 Развитие модельных представлений об образовании
наноструктурированных слоев в золь-гель процессах
3.5 Модель формирования сетчатых структур с многоуровневой
иерархией пор
Выводы к главе
Глава 4 АНАЛИЗ ГАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ НАНОСТРУКТУР С РАЗВИТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ
4.1 Создание автоматизированной установки для измерения газочувствительности и исследования электрофизических свойств
сенсорных полупроводниковых нанокомпозитов
4.2 Разработка новой методики диагностики однородности
перколяционных ветвей сетчатых нанообъектов
4.3 Анализ адсорбционных процессов на поверхности нанокомпозитов
4.4 Роль наноразмерных пор в формировании, газочувствительных свойств. Модель и практическая реализация на примере
нанокомпозита системы 5Ю2 - БпОг
4.4.1 Термодинамический анализ фазовых равновесий в системе БЮз - БпСЬ - 1п2Оз методом построения диаграмм парциальных 1 ~'
давлений
4.4.2 Рентгеновский фазовый анализ и дифференциальнотермический анализ ксерогелей при получении
нанокомпозитов в системе БЮ? - БпОг
4.4.3 Исследование газочувствительности нанокомпозитов на основе трехкомпонентной системы
Выводы к главе

Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ НАНОСТРУКТУР НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ОЛОВА ПРИ НАЛОЖЕНИИ ВОЗМУЩАЮЩЕГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ С ПЕРЕМЕННОЙ ЧАСТОТОЙ
5.1 Использование спектроскопии адиттанса в качестве метода изучения релаксационных явлений в наноструктурах
5.2 Управление адмиттансным откликом в присутствии восстанавливающих газов-реагентов
5.3 Определение энергии активации сложных релаксационных . процессов
5.4 Развитие модельных представлений о физико-химических процессах, происходящих в наноструктурах
5.5 Перспективы создания золь-гель методом
1 oU
нанокомпозиционных пористых материалов
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Рис. 1.20. Изображения образцов реакционной смеси при различных временах реакции (Ос, 100 с, 130 с, 1 час)
Рис. 1.19. Изображения нанотрубок со скрученными каналами пор в стенках после отжига
Рис. 1.23. Электронно-микроскопические изображения аэрогелей на основе оксида цинка до отжига (а, размер слоистых плоских частиц составляет 500 нм) и после отжига (б, размер гексагональных кластеров составляет 400 нм)
аэрогелей на основе оксида цинка