НАНОЧАСТИЦЫ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ, ПОЛУЧЕННЫЕ НА ПОДЛОЖКАХ ПОРИСТОГО КРЕМНИЯ
https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-2-128-133
Аннотация
Из золей в микрообъемах пористого кремния получены оксиды олова, железа и никеля. Морфология образцов изучена с помощью атомно−силовой микроскопии. Поперечные срезы пористого кремния исследованы с помощью метода сканирующей электронной микроскопии. Электрические свойства изучены методом спектроскопии импеданса в условиях изменения газовой среды и температуры детектирования газов−реагентов. В полулогарифмических координатах построены зависимости реальных и мнимых компонент комплексного сопротивления. Для обработки экспериментальных данных импеданса использован метод комплексной плоскости. Годографы импеданса проанализированы с помощью программ, написанных в среде LabVIEW. Экспериментальные данные спектроскопии импеданса интерпретированы в терминах «эквивалентной электрической схемы». Для описания резистивно− емкостных свойств нанокомпозиционных материалов в эквивалентной схеме использован элемент постоянной фазы. Рассчитано характеристическое время накопления заряда в атмосфере воздуха и в присутствии восстанавливающих газов. Значения чувствительности к восстанавливающим газам при температуре детектирования 300 °С в диапазоне частот от 1 Гц до 500 кГц рассчитаны двумя способами по реальной и мнимой компонентам комплексного сопротивления. Сопоставлены сенсорные характеристики металлооксидных пленок, полученных на подложках монокристаллического и пористого кремния, а также на стеклянных подложках.
Ключевые слова
Об авторах
И. Е. КононоваРоссия
канд. физ.−мат. наук, доцент
А. С. Леньшин
Россия
канд. физ.−мат. наук, научный сотрудник
М. Г. Аньчков
Россия
аспирант
В. А. Мошников
Россия
доктор физ.−мат. наук, профессор
Список литературы
1. Sun, Yu−Feng. Metal oxide nanostructures and their gas sensing properties: a review / Yu−Feng Sun, Shao−Bo Liu, Fan−Li Meng, Jin−Yun Liu, Zhen Jin, Ling−Tao Kong, Jin−Huai Liu // Sensors. − 2012. − V. 12, N 3. − Р. 2610—2631.
2. Cысоев, В. В. Применение метода нейронных сетей для анализа отклика однокристальной мультисенсорной системы идентификации газов / В. В. Cысоев, В. Ю. Мусатов, А. В. Силаев, А. А. Мащенко, Т. Р. Залялов // Вестн. Сарат. гос. техн. ун−та. − 2007. − No 1(21), вып. 1. − C. 80—87.
3. Gracheva,I.E.AFMtechniquesfornanostructuresmaterials usedinoptoelectronicandgassensors/I.E.Gracheva,Yu. M. Spivak, V. A. Moshnikov // IEEE Eurocon−2009. − St. Petersburg, 2009. − P. 1250—1253.
4. Грачева,И.Е.Анализгазочувствительныхфрактальных структур на основе диоксида олова методом атомно−силовой микроскопии / И. Е. Грачева, В. А. Мошников // Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ». − 2008. − No 5. − С. 3—10.
5. Гареев, К. Г. Получение и анализ порошков−ксерогелей с нанофазой гематита / К. Г. Гареев, И. Е Грачева, В. И. Альмяшев, В. А. Мошников // Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ». − 2011. − No 5. − С. 26—32.
6. Леньшин, А. С. Исследование удельной поверхности перспективных пористых материалов и наноструктур методом тепловой десорбции азот / А. С. Леньшин, Е. В. Мараева // Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ». − 2011. − No 6. − С. 9—16.
7. Moshnikov, V. A. Porous silicon with embedded metal oxides for gas sensing applications / V. A. Moshnikov, I. Е. Gracheva, A. S. Lenshin, Y. M. Spivak, M. G. Anchkov, V. V. Kuznetsov, J. M. Olchowik // J. Non−Crystal. Solids. − 2012. − V. 358, N 3. − P. 590—595.
8. Kashkarov, V. Electron structure of porous silicon obtained without the use of HF acid / V. Kashkarov, I. Nazarikov, A. Lenshin, V. Terekhov, S. Turishchev, B. Agapov, K. Pankov, E. Domashevskaya // Phisica status solidi C. − 2009. − V. 6, N 7. − P. 1557—1560.
9. Кашкаров, В. М. Получение нанокомпозитов пористого кремния с железом и кобальтом и исследование их электронного строения методами рентгеновской спектроскопии / В. М. Кашкаров, А. С. Леньшин, Б. Л. Агапов, С. Ю. Турищев, Э. П. Домашевская // Письма в журн. техн. физики. − 2009. − Т. 35, No 17. − С. 89—96.
10. Афанасьев, А. В. Синтез нано−и микропористых структур электрохимическими методами / А. В. Афанасьев, В. А. Ильин, В. А. Мошников, Е. Н. Соколова, Ю. М. Спивак // Биотехносфера. − 2011. − No 1−2. − С. 39—45.
11. Травкин,П.Г.Исследованиезакономерностейформирования структуры пористого кремния при многостадийных режимах электрохимического травления / П. Г. Травкин, Н. В. Воронцова, С. А. Высоцкий, А. С. Леньшин, Ю. М. Спивак, В. А. Мошников // Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ». − 2011. − No 4. − С. 3—9.
12. Грачева,И.Е.Возмущающееэлектрическоевоздействие с переменной частотой как новая перспектива для увеличения чувствительности и селективности в системах типа «электронный нос»/И.Е.Грачева,В.А.Мошников//Изв.Рос.гос.пед.ун−таим. А. И. Герцена. − 2009. − No 79. − С. 100—107.
13. Грачева, И. Е. Анализ процессов на поверхности газочувствительных наноструктур методом спектроскопии полной проводимости / И. Е Грачева, В. А. Мошников, Ю. В. Осипов // Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ». − 2008. − No 6. − С. 19—24.
14. Карпова,С.С.Обособенностяхспектровполнойпроводимости сетчатых нанокомпозитных слоев на основе диоксида олова / С. С. Карпова, И. Е. Грачева, В. А. Мошников // Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ». − 2010. − No 4. − С. 3—7.
15. Грачева, И. Е. Автоматизированная установка для измерения газочувствительности сенсоров на основе полупроводниковых нанокомпозитов / И. Е. Грачева, А. И. Максимов, В. А. Мошников,М.Е.Плех//Приборыитехникаэксперимента. − 2008. − No 3. − С. 143—146.
16. Грачева, И. Е. Автоматизированная комбинированная установка для исследования газочувствительности полупроводниковых наноматериалов в постоянном и переменном электрических полях / И. Е. Грачева, В. А. Мошников, М. Г. Аньчков // Приборы и техника эксперимента. − 2013. − No 2. − С. 93.
Рецензия
Для цитирования:
Кононова И.Е., Леньшин А.С., Аньчков М.Г., Мошников В.А. НАНОЧАСТИЦЫ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ, ПОЛУЧЕННЫЕ НА ПОДЛОЖКАХ ПОРИСТОГО КРЕМНИЯ. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2014;(2):128-133. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-2-128-133
For citation:
Kononova I.E., Lenshin A.S., An’chkov M.G., Moshnikov V.A. Nanoparticles of Metal Oxides Obtained on Porous Silicon Substrates. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2014;(2):128-133. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-2-128-133