3.3. Các đặc trưng nhạy khí của cảm biến hyđrô trên cơ sở vật liệu ZnO pha Pd
Các cảm biến hyđrô sử dụng các vật liệu ZnO pha tạp Pd với các hàm lượng khác nhau đã được chế tạo trong cùng một điều kiện công nghệ. Các đặc trưng nhạy khí của cảm biến dựa trên hệ vật liệu ZnO pha tạp Pd được đo trên hệ đo đã mô tả ở phần 2.4. Để dễ dàng so sánh, tên của các cảm biến được kí hiệu theo tên của vật liệu và tỉ lệ pha tạp Pd như sau:
Cảm biến 1: ZnO
Cảm biến 2: ZnO-(0.5)Pd Cảm biến 3: ZnO-(1)Pd Cảm biến 4: ZnO-(2)Pd Cảm biến 5: ZnO-(3)Pd
Tùy thuộc vào loại vật liệu và loại khí cần đo, mà cảm biến xúc tác cần hoạt động ở nhiệt độ nhất định. Các cảm biến được mắc vào hệ đo và đo trong cùng một điều kiện. Ở đây các đặc trưng của cảm biến được khảo sát trong buồng đo chứa 25% LEL nồng độ khí H2 với lưu lượng khí 500 ml/phút, tại nhiệt độ 30 oC, độ ẩm 65 %RH, khí mang là không khí sạch.
3.3.1. Đặc trưng nhạy khí với vai trò xúc tác của các màng ZnO pha Pd
Để nghiên cứu vai trò xúc tác của Pd trong các màng ZnO lên độ nhạy của cảm biến, chúng tôi đã đo sự thay đổi điện áp Vout phụ thuộc vào nhiệt độ hoạt động của cảm biến trong môi trường có khí hyđrô với nồng độ 25 %LEL. Nhiệt độ của lò vi nhiệt được thay đổi bằng cách thay đổi điện áp đốt Vcc, như vậy ta thu được đường đặc trưng độ nhạy phụ thuộc nhiệt độ hoạt động (thông qua điện áp đốt Vcc), như trong hình 3.13
0 5 10 15 20 25 30 35 40 50 150 250 350 450 550 650 Nhiệt độ (o C) V o u t (m V ) ZnO ZnO-(0,5)Pd ZnO-(1)Pd ZnO-(3)Pd ZnO-(2)Pd