بررسي اثر ضخامت لايه هاي نازك بسبلوريSnO2 در حسگري گازهاي O2 و CO2

02 and C02 gas sensing by pure Sn02 polycrystaline thin films

در اين تحقيق سه نمونه از لايه هاي نازك اكسيد قلع خالص را كه به روش اسپري پايروليزيز بر روي زيرلايه شيشه لايه نشاني شده اند مورد مطالعه قرار داديم. اينها به عنوان حسگر گازهاي اكسيژن و دي اكسيدكربن استفاده مي شوند. طيف عبوري لايه ها حاكي از نازكي لايه ها در محدوده نانومتري (nm 200-150)، و طيف XRD نشانگر تغيير سمتگيري بسبلوري از (200) به (110) مي باشد كه اين تغيير سمت گيري بلوري به دليل تغيير ضخامت لايه ها مي-باشد. همچنين ابعاد بلوركها از 31 تا 5/22 نانومتر كاهش يافته است. حساسيت نمونه ها نسبت به ppm 2000 از اين گازها نشان داد كه دماي بهينه كاري در اين نمونه ها براي گاز اكسيژن و دي اكسيد كربن به ترتيب C?170 و C?180 مي باشد. علاوه بر اين دريافتيم نمونه با پايين ترين ضخامت (nm 150) كه از كوچكترين ابعاد بلوركي (nm 5/22) برخوردار بوده و سمتگيري ترجيهي در آن (110) است و حساسيت آن براي گاز اكسيژن بيشتر از دي اكسيد كربن است.

Abstract In this research we have studied three samples of pure Sn02 thin films which are deposited by spray pyrolysis method on glass substrate. Oxygen and carbondioxide gas sensor were employed. The transmittance spectra of the samples showed that the thickness of the layers were within the nanometer scales (200-150 nm), and XRD spectra showed that as the samples become thiner the preference orientation varies from (200) to (110). The this variation of orientations was due to the variation of their thicknesses. Also crystallites sizes were decreased from 31 to 22.5 nm. The sensitivity of the samples to 2000 ppm of these gases showed that the optimum operational temperature in these samples was about 170°C and 180°C for oxygen and carbondioxide respectively. In addition we found that the sample with lowest thickness (150 nm) and crystallite sizes (~22.5 nm) with preferential orientation of (110) had more sensitivity to 02 compare to C02 gas.