Từ kết quả nghiên cứu, khảo sát các tính chất nhạy khí của cảm biến dây nano
n -SnO2 biến tính hạt nano oxit loại p- SMO ở trên, chúng tôi đã rút ra được những kết luận sau:
• Chế tạo thành công các cảm biến dây nano n-SnO2 biến tính với các hạt nano oxit NiO bằng phương pháp CVD kết hợp với phương pháp bay hơi chùm điện tử. Mật độ hạt nano NiO trên bề mặt dây nano SnO2 phụ thuộc vào thời gian biến tính.
81
• Chế tạo thành công các cảm biến dây nano n-SnO2 biến tính với các hạt nano oxit Ag2O bằng phương pháp CVD kết hợp với phương pháp nhúng phủ. Mật độ hạt nano Ag2O trên bề mặt dây nano SnO2 phụ thuộc vào nồng độ dung dịch muối AgNO3
và thời gian nhúng cảm biến trong dung dịch muối.
• Các cảm biến dây nano n -SnO2 biến tính với các hạt nano oxit NiO đều cho thấy độ đáp ứng cao và có tính chất chọn lọc tốt với khí H2S. Độ dày của lớp biến tính NiO cho đáp ứng tốt nhất là 10 nm và nhiệt độ làm việc tối ưu của cảm biến là 200 oC (77 – 1 ppm H2S)
• Các cảm biến dây nano n-SnO2 biến tính với các hạt nano oxit Ag2O chế tạo được đều cho thấy đáp ứng cao và có tính chất chọn lọc với khí H2S. Độ dày của lớp biến tính Ag2O tương ứng với nồng độ muối AgNO3 – 1mM và 20 lần nhúng cho đáp ứng H2S – 1 ppn tốt nhất là 1155 lần, nhiệt độ làm việc tối ưu của cảm biến là 200
oC.
• Cơ chế nhạy khí của các cảm biến SnO2/NiO và SnO2/Ag2O đã được giải thích bằng quá trình Sunfua hóa và cơ chế vùng năng lượng từ đó đã đưa ra cơ chế chung về nhạy khí H2S của cấu trúc dị thể n – p của dây nano SnO2 biến tính với các hạt oxit kim loại bán dẫn loại p.
82
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ TÍNH NHẠY KHÍ CỦA DÂY NANO OXIT KIM LOẠI BÁN DẪN
CẤU TRÚC n-SnO2/n-SMO
Trong chương này, chúng tôi trình bày các kết quả nghiên cứu chế tạo dây nano SnO2 đã được phủ (biến tính) bởi các lớp nano oxit kim loại bán dẫn loại n là ZnO và WO3 bằng các hình ảnh SEM, TEM, giản đồ nhiễu xạ tia X, phổ tán xạ năng lượng tia X (EDS) và EDS mapping. Từ đặc trưng nhạy khí H2S nồng độ thấp (0,1÷1 ppm) ở các nhiệt độ khác nhau của các cảm biến cấu trúc dị thể n - n chế tạo được, chiều dày tối ưu cho cảm biến khí này và nhiệt độ làm việc tốt nhất của cảm biến cũng được trình bày ở đây. Ngoài ra kết quả nghiên cứu cũng cho thấy đặc trưng nhạy khí của cảm biến dây nano oxit kim loại bán dẫn cấu trúc lõi -vỏ loại n - n với khí ô xy hóa NO2 ở các nhiệt độ làm việc khác nhau của cảm biến.