سنتز دو مرحله‌اي ساختارهاي ناهمگون اكسيد روي (ZnO) آلاييده شده با نانوذرات اكسيد مس (CuO) براي حسگر گاز سولفيد هيدروژن

نانوكامپوزيت اكسيدهاي فلزي كانديداي اميدواركننده‌اي براي توسعه حسگرهاي جديد گاز با عملكرد بالا در نظر گرفته مي‌شوند. در كار حاضر، ساختار ناهمگون پيوند n-p اكسيد روي و مس به روش تركيب رسوب شيميايي- فيزيكي بخار ساخته و پاسخ آن به گاز H2S در هوا مورد آزمايش قرار گرفت. ابتدا، دو نانوساختار ميله‌اي و كروي اكسيد روي در داخل يك لوله cm 50 كوارتز و بر روي زيرلايه سيليكون به روش رسوب شيميايي رشد داده شد. به عنوان يك روش فيزيكي موثر در افزايش حساسيت حسگر، توسط دستگاه كندوپاش (sputtering)، سطح نانوساختارهاي اكسيد روي رشد داده شده با نانوذرات اكسيد مس آلاييده شد. تصاويري كه بوسيله SEM از سطح نمونه‌ها گرفته شد، نشان مي‌دهند كه نانوميله‌هايي به طول چند ميكرومتر و قطر كمتر از nm 80 و همچنين ميكروكره‌هايي با قطر يك تا سه ميكرومتر بر روي سطح زيرلايه سيليكون رشد يافته بودند. نمونه ساخته شده با ساختار كروي شكل قادر به تشخيص گاز H2S با غلظت كم ppm 5 در دماي كار بهينه °C 240 بود. همچنين در اين دما بالاترين حساسيت (حدود 42) در حضور ppm 100 گاز H2S از خود نشان مي‌دهد. زمان پاسخ و بازيابي براي تشخيص گاز سولفيد هيدروژن، به ترتيب 8 و 18 ثانيه اندازه‌گيري شد كه نسبت به نمونه‌هاي ساخته شده به روش‌هاي ديگر، زمان بسيار مناسبي مي‌باشد. نمودار تقريبا خطي حساسيت حسگر بر حسب غلظت گاز، از ويژگي‌هاي خوب نمونه ساخته شده است كه مي‌توان بر اساس آن حساسيت حسگر را براي غلظت‌هاي مختلف تخمين زد.