ساخت لايه‌هاي نازك نانو ميله‌هاي ZnO رشد يافته بر روي لايه‌هاي دانه‌دار: بررسي خواص ساختاري و حسگري گاز

Fabrication of ZnO nanorods thin films grown on seed layers: Gas sensing and structural properties

دراين پژوهش به دليل اهميت ويژه حسگري گازهاي قابل اشتعال از جمله گاز مايع در صنايع نفت، گاز و پتروشيمي، حسگر نانو ساختار اكسيد روي ساخته شد و جهت سنجش گازLPG مورد استفاده قرار گرفت. مطالعه خواص ساختاري لايه‌ها با استفاده از آناليزهاي XRD، EDX انجام شد كه نتايج نشان دهنده رشد ميله هاي شش گوشي اكسيد روي با درجة خلوص بالا با جهت گيري ترجيحي(101) مي باشند. ريخت شناسي سطح و تخلخل لايه‌ها توسط ميكروسكوپ الكتروني روبش تعيين گرديد. حساسيت حسگر گازي لايه هاي نازك نانو ميله هايZnO براي گستره دمايي ºC300-50 اندازه گيري شد و بيشينه پاسخ حسگر نانو ميله-ها در دماي بهينه ºC 250 محاسبه شد. با اندازه گيري تغييرات مقاومت حسگر بر حسب غلظت گازLPG ، بيشينه پاسخ حسگر %92.7 و كوتاهترين زمان پاسخ در حدود 44 ثانيه بدست آمد.

In this research due to sense of the flammable gases such as LPG in gas and petroleum industries, Zinc Oxide nanostructure gas sensors were developed for sensing the LPG. In order to study Structural properties, the XRD and EDX analysis were used. The Results show high purity ZnO wurtzite rods with predominant orientation of (100) crystal plane. The porous and morphology of the films were exhibited by FESEM images. Gas sensor response of ZnO nanorods thin films was measured at different operation temperatures of 50º to 300ºC and the maximum response of nanorods sensor at optimum temperature 250ºC was calculated. Resistance variations of sensor by changing the concentration of the LPG gas were measured. The highest response of the sensor was 92.7% and the shortest response time was obtained at about 44s.