1.3.1.3 .Tính chất điện của vật liệu ZnO
2.2. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT MẪU
2.2.5. Phép đo tính chất điện và tính chất nhạy khí
Phép đo tính chất điện và tính chất nhạy khí được thực hiện tại phịng Vật lý chất rắn, khoa Vật lý, trường Đại học Quy Nhơn.
Hệ đo tính chất nhạy khí được thiết kế theo phương đo động. Hệ gồm bình khí khơ gồm 20% O2 và 80% N2 đóng vai trị là khí mang, bộ điều khiển lưu lượng MFC, thiết bị tạo bọt bằng thủy tinh, buồng đặt mẫu, mẫu được gia nhiệt bằng một biến thế, nguồn ampe kế/ điện áp (Keithley 2601B), máy tính.
Trước khi tiến hành đo đặc tính cảm biến khí, cho khí mang đến buồng đo thông qua MFC1 đồng thời gia nhiệt cảm biến đến 320C để loại bỏ các phần tử nước hấp phụ trên bề mặt mẫu, ổn định lớp vật liệu cảm biến, sau
việc nhất định, chúng tơi tiến hành đo tính chất điện của cảm biến, điện áp của cảm biến trong khơng khí khơ được thay đổi từ -2V đến 2V để xác định đặc tính tiếp xúc giữa điện cực vàng và vật liệu cảm biến. Ở mỗi phép đo tính chất nhạy khí, điện áp của cảm biến được giữ cố định 2 V, khảo sát sự thay đổi điện trở/độ dẫn theo thời gian khi có và khơng có khí mục tiêu. Khí mang được xả vào buồng đo khoảng 5 phút qua MFC1 với tốc độ thổi F (sccm). Sau đó, khí khơ qua MFC2 với tốc độ thổi f (sccm) đến thiết bị tạo bọt chứa dung dịch acetone, hơi acetone qua đường ống dẫn đến buồng đo. Khi đó nồng độ acetone được pha lỗng trong khơng khí khơ C được xác định bởi cơng thức 2.3. Sau 5 phút đóng đường khí dẫn hơi acetone để cảm biến hồi phục về trạng thái ban đầu. Sự thay đổi của điện trở/độ dẫn được ghi lại bởi Keithley 2601B hiển thị trên màn hình máy tính.
Hình 2.6: Hệ đo nhạy khí (a), ảnh phóng đại buồng đo nhạy khí (b) tại phịng Vật lý chất rắn – Đại học Quy Nhơn.
Công thức xác định nồng độ acetone: i
P f
C = .
P F + f (2.3)
Trong đó: P là áp suất khơng khí vào, Pi là áp suất riêng phần bão hòa của acetone xác định theo phương tình Antoine:
i
B LgP = A -
C + T (2.4)