The 52 reference contexts in paper V. Khatko V., В. Хатько В. (2015) “ХИМИЧЕСКИЕ СЕНСОРЫ НА ОСНОВЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ. ЧАСТЬ 1. ГАЗОВЫЕ СЕНСОРЫ. (Обзор) // CHEMICAL SENSORS BASED ON NANOSTRUCTURAL MATERIALS. PART 1. GAS SENSORS. (Review)” / spz:neicon:pimi:y:2014:i:2:p:5-16

  1. Start
    2908
    Prefix
    Приборы и методы измерений, No 2 (9), 2014 5 Первая группа включает методы, позволясокоразвитые структуры или рельефы, на которые в последующем наносится чувствительный слой сенсора. К этой группе можно отнести различные методы анизотропного травления кремниевой подложки
    Exact
    [1]
    Suffix
    и формирования на поверхности кремния пленок из нанопористого оксида алюминия [2, 3]. Непосредственный выбор нанопористых алюмооксидных подложек в качестве основы для изготовления газового сенсора можно также отнести к данной группе методов, позволяющих увеличить удельную поверхность его чувствительного слоя [4, 5].
    (check this in PDF content)

  2. Start
    2998
    Prefix
    Приборы и методы измерений, No 2 (9), 2014 5 Первая группа включает методы, позволясокоразвитые структуры или рельефы, на которые в последующем наносится чувствительный слой сенсора. К этой группе можно отнести различные методы анизотропного травления кремниевой подложки [1] и формирования на поверхности кремния пленок из нанопористого оксида алюминия
    Exact
    [2, 3]
    Suffix
    . Непосредственный выбор нанопористых алюмооксидных подложек в качестве основы для изготовления газового сенсора можно также отнести к данной группе методов, позволяющих увеличить удельную поверхность его чувствительного слоя [4, 5].
    (check this in PDF content)

  3. Start
    3230
    Prefix
    Непосредственный выбор нанопористых алюмооксидных подложек в качестве основы для изготовления газового сенсора можно также отнести к данной группе методов, позволяющих увеличить удельную поверхность его чувствительного слоя
    Exact
    [4, 5]
    Suffix
    . Вторая группа объединяет методы, которые применяются при формировании наноструктурированного чувствительного слоя сенсора. К ней относятся методы, использующие наноматериалы и наноструктуры для создания чувствительного слоя [6], а также методы вакуумного осаждения его на поверхность подложки [7, 8].
    (check this in PDF content)

  4. Start
    3465
    Prefix
    Вторая группа объединяет методы, которые применяются при формировании наноструктурированного чувствительного слоя сенсора. К ней относятся методы, использующие наноматериалы и наноструктуры для создания чувствительного слоя
    Exact
    [6]
    Suffix
    , а также методы вакуумного осаждения его на поверхность подложки [7, 8]. Газовые сенсоры на наноструктурированных подложках При изготовлении газовых сенсоров с наноразмерными металлооксидными чувствительными слоями необходимо на поверхности кремниевых или диэлектрических подложек сформировать нанопористые высокоупорядоченные диэлектрические слои.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    3537
    Prefix
    Вторая группа объединяет методы, которые применяются при формировании наноструктурированного чувствительного слоя сенсора. К ней относятся методы, использующие наноматериалы и наноструктуры для создания чувствительного слоя [6], а также методы вакуумного осаждения его на поверхность подложки
    Exact
    [7, 8]
    Suffix
    . Газовые сенсоры на наноструктурированных подложках При изготовлении газовых сенсоров с наноразмерными металлооксидными чувствительными слоями необходимо на поверхности кремниевых или диэлектрических подложек сформировать нанопористые высокоупорядоченные диэлектрические слои.
    (check this in PDF content)

  6. Start
    4499
    Prefix
    структура, широкий диапазон диаметров пор (10–150 нм) и высокая однородность слоев, имеющих большую удельную поверхность, улучшенные механические, электрические и оптические свойства. Впервые пленки нанопористого анодного оксида алюминия на кремниевых подложкахбыли использованы в 2002 г. при изготовлении газового сенсора для детектирования NH3 в условиях влажной атмосферы
    Exact
    [2]
    Suffix
    . Несколько лет спустя данный подход нашел развитие при создании газового сенсора с чувствительным слоем из WO3 для детектирования оксидов азота (NOx) [3, 9, 10]. При этом если изначально газовые сенсоры NOx формировались на монолитных кремниевых подложках [3, 9], то после апробации полученных результатов изготовление сенсоров осуществлялось с использованием микромехан
    (check this in PDF content)

  7. Start
    4664
    Prefix
    Впервые пленки нанопористого анодного оксида алюминия на кремниевых подложкахбыли использованы в 2002 г. при изготовлении газового сенсора для детектирования NH3 в условиях влажной атмосферы [2]. Несколько лет спустя данный подход нашел развитие при создании газового сенсора с чувствительным слоем из WO3 для детектирования оксидов азота (NOx)
    Exact
    [3, 9, 10]
    Suffix
    . При этом если изначально газовые сенсоры NOx формировались на монолитных кремниевых подложках [3, 9], то после апробации полученных результатов изготовление сенсоров осуществлялось с использованием микромеханически обработанных кремниевых подложек (рисунок 1) [11].
    (check this in PDF content)

  8. Start
    4772
    Prefix
    Несколько лет спустя данный подход нашел развитие при создании газового сенсора с чувствительным слоем из WO3 для детектирования оксидов азота (NOx) [3, 9, 10]. При этом если изначально газовые сенсоры NOx формировались на монолитных кремниевых подложках
    Exact
    [3, 9]
    Suffix
    , то после апробации полученных результатов изготовление сенсоров осуществлялось с использованием микромеханически обработанных кремниевых подложек (рисунок 1) [11]. Первоначально констатировалось, что использование подложек с наноструктурированной поверхностью оказывает влияние на условия роста и структурные параметры осаждаемого на ее поверхность чувствительного слоя.
    (check this in PDF content)

  9. Start
    4945
    Prefix
    При этом если изначально газовые сенсоры NOx формировались на монолитных кремниевых подложках [3, 9], то после апробации полученных результатов изготовление сенсоров осуществлялось с использованием микромеханически обработанных кремниевых подложек (рисунок 1)
    Exact
    [11]
    Suffix
    . Первоначально констатировалось, что использование подложек с наноструктурированной поверхностью оказывает влияние на условия роста и структурные параметры осаждаемого на ее поверхность чувствительного слоя.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    5290
    Prefix
    Первоначально констатировалось, что использование подложек с наноструктурированной поверхностью оказывает влияние на условия роста и структурные параметры осаждаемого на ее поверхность чувствительного слоя. Так, в зависимости от ширины пор формирование чувствительного слоя происходило в устье поры или по всей ее поверхности
    Exact
    [3, 9, 10]
    Suffix
    . И хотя условия формирования слоя не оказывали существенного влияния на размер микрокристаллитов WO3 (он изменялся в диапазоне 28,0– 32,5 нм) их рост осуществлялся в направлении 100 и существенно зависел от увеличения диаметра пор.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    5853
    Prefix
    Таким образом, использование подложек с наноструктурированной поверхностью оказывало влияние на морфологические и структурные параметры чувствительного слоя и, как следствие, его сенсорные свойства повышались. Был установлен рост чувствительности указанных сенсоров к детектированию оксидов азота
    Exact
    [3, 9]
    Suffix
    . а ющие создавать на поверхности подложки вы6 Приборы и методы измерений, No 2 (9), 2014 б Рисунок 1 – Топология (а) и схематическое изображение (б) газового сенсора с мембраной из нанопористого анодного оксида алюминия и чувствительным слоем на основе WO3 [10, 11] Другим преимуществом использования анодного оксида алюминия в структуре газового сенсора является то, что ф
    (check this in PDF content)

  12. Start
    6125
    Prefix
    Был установлен рост чувствительности указанных сенсоров к детектированию оксидов азота [3, 9]. а ющие создавать на поверхности подложки вы6 Приборы и методы измерений, No 2 (9), 2014 б Рисунок 1 – Топология (а) и схематическое изображение (б) газового сенсора с мембраной из нанопористого анодного оксида алюминия и чувствительным слоем на основе WO3
    Exact
    [10, 11]
    Suffix
    Другим преимуществом использования анодного оксида алюминия в структуре газового сенсора является то, что физические свойства слоя зависят от такого параметра как объемная пористость. В работах [12, 13] для анодного оксида алюминия с помощью метода конечных элементов определены зависимости от пористости всех независимых компонент тензора модулей упругости и коэффициентов теплопров
    (check this in PDF content)

  13. Start
    6329
    Prefix
    2014 б Рисунок 1 – Топология (а) и схематическое изображение (б) газового сенсора с мембраной из нанопористого анодного оксида алюминия и чувствительным слоем на основе WO3 [10, 11] Другим преимуществом использования анодного оксида алюминия в структуре газового сенсора является то, что физические свойства слоя зависят от такого параметра как объемная пористость. В работах
    Exact
    [12, 13]
    Suffix
    для анодного оксида алюминия с помощью метода конечных элементов определены зависимости от пористости всех независимых компонент тензора модулей упругости и коэффициентов теплопроводности.
    (check this in PDF content)

  14. Start
    7339
    Prefix
    Следует отметить, что использование данного типа подложек не получило пока достаточно широкого распространения в технологии изготовления газовых сенсоров, поскольку производством такого типа подложек занимается небольшое количество фирм
    Exact
    [4, 14]
    Suffix
    . Подложки данных фирм в основном используются как мембраны и фильтры, поскольку требуют разработки специальной технологии микромеханической обработки. В последние несколько лет сотрудниками Минского НИИ радиоматериалов, Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, Белорусского национального технического университета разработаны технологии изготовления нанопори
    (check this in PDF content)

  15. Start
    7956
    Prefix
    , Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, Белорусского национального технического университета разработаны технологии изготовления нанопористых подложек из анодного оксида алюминия и их микромеханической обработки, а также изготовлены полупроводниковые газовые сенсоры с пределом чувствительности по Н2 и СО ≥ 10 ppm и потребляемой мощностью ≤ 40 мВт
    Exact
    [5, 15]
    Suffix
    . Кристалл разработанного сенсора размером 1,35 × 1,35 мм включает подложку из пористого анодного оксида алюминия толщиной 50 мкм, содержащую вытравленные мембрану и сквозные отверстия.
    (check this in PDF content)

  16. Start
    8319
    Prefix
    Кристалл разработанного сенсора размером 1,35 × 1,35 мм включает подложку из пористого анодного оксида алюминия толщиной 50 мкм, содержащую вытравленные мембрану и сквозные отверстия. Использование мембраны и сквозных отверстий в подложке позволило снизить тепловые потери сенсора и обеспечить низкую потребляемую мощность его функционирования
    Exact
    [15]
    Suffix
    . Перспективным применением нанопористых слоев анодного оксида алюминия является их использование в газовых сенсорах кантилеверного (консольного) типа (рисунок 2), так как такие сенсоры имеют относительно быстрый отклик на активный газ [16].
    (check this in PDF content)

  17. Start
    8565
    Prefix
    Перспективным применением нанопористых слоев анодного оксида алюминия является их использование в газовых сенсорах кантилеверного (консольного) типа (рисунок 2), так как такие сенсоры имеют относительно быстрый отклик на активный газ
    Exact
    [16]
    Suffix
    . Поскольку при наличии пористого Al2O3 кантилеверный газовый сенсор имеет высокую удельную поверхность и низкий модуль Юнга, его чувствительность к изменению массы и механических напряжений значительно выше по сравнению с сенсорами с плоскими кантилеверами [16].
    (check this in PDF content)

  18. Start
    8833
    Prefix
    Поскольку при наличии пористого Al2O3 кантилеверный газовый сенсор имеет высокую удельную поверхность и низкий модуль Юнга, его чувствительность к изменению массы и механических напряжений значительно выше по сравнению с сенсорами с плоскими кантилеверами
    Exact
    [16]
    Suffix
    . Данный тип сенсора может быть изготовлен двумя путями. Первый включает осаждение на поверхность кантилевера, изготовленного на наноструктурированных слоев из нанопористого Приборы и методы измерений, No 2 (9), 2014 7 кремниевой подложке, пленки алюминия и ее с чувствительным слоем на основе нанопористого анодного оксида алюминия (б) Еще одним применением нанопористого ан
    (check this in PDF content)

  19. Start
    9341
    Prefix
    , изготовленного на наноструктурированных слоев из нанопористого Приборы и методы измерений, No 2 (9), 2014 7 кремниевой подложке, пленки алюминия и ее с чувствительным слоем на основе нанопористого анодного оксида алюминия (б) Еще одним применением нанопористого анодного оксида алюминия в газовых сенсорах является его использование в качестве фильтрующей мембраны
    Exact
    [4, 15, 18]
    Suffix
    . В этом случае фильтр, изготовленный, например, из коммерчески доступных пластин пористого анодного оксида алюминия (UniKeraTM Standard [4] или AnodiscTM [14]), является конструктивным элементом газового сенсора.
    (check this in PDF content)

  20. Start
    9487
    Prefix
    пленки алюминия и ее с чувствительным слоем на основе нанопористого анодного оксида алюминия (б) Еще одним применением нанопористого анодного оксида алюминия в газовых сенсорах является его использование в качестве фильтрующей мембраны [4, 15, 18]. В этом случае фильтр, изготовленный, например, из коммерчески доступных пластин пористого анодного оксида алюминия (UniKeraTM Standard
    Exact
    [4]
    Suffix
    или AnodiscTM [14]), является конструктивным элементом газового сенсора. За счет выбранного размера пор он обеспечивает селективный сенсорный отклик к определенному активному газу, который может быть усилен при осаждении катализатора на поверхность фильтрующей мембраны [18].
    (check this in PDF content)

  21. Start
    9506
    Prefix
    с чувствительным слоем на основе нанопористого анодного оксида алюминия (б) Еще одним применением нанопористого анодного оксида алюминия в газовых сенсорах является его использование в качестве фильтрующей мембраны [4, 15, 18]. В этом случае фильтр, изготовленный, например, из коммерчески доступных пластин пористого анодного оксида алюминия (UniKeraTM Standard [4] или AnodiscTM
    Exact
    [14]
    Suffix
    ), является конструктивным элементом газового сенсора. За счет выбранного размера пор он обеспечивает селективный сенсорный отклик к определенному активному газу, который может быть усилен при осаждении катализатора на поверхность фильтрующей мембраны [18].
    (check this in PDF content)

  22. Start
    9767
    Prefix
    За счет выбранного размера пор он обеспечивает селективный сенсорный отклик к определенному активному газу, который может быть усилен при осаждении катализатора на поверхность фильтрующей мембраны
    Exact
    [18]
    Suffix
    . В отличие от подложек из нанопористого анодного оксида алюминия использование монокристаллических подложек из пористого кремния для газовых сенсоров пока не нашло достаточно широкого применения.
    (check this in PDF content)

  23. Start
    10316
    Prefix
    Это, по-видимому, связано с тем, что при изготовлении сенсора путем микромеханической обработки кремния его чувствительный слой формируется на полупроводниковой кремниевой мембране, что создает определенные проблемы для электрической системы управления сенсором. Несмотря на то, что в кремнии можно создавать пористую структуру с размерами от макропор (2–5 мкм
    Exact
    [19]
    Suffix
    ) до нанопор (1,5–10 нм [20]), преимущество использования данного типа подложек для газовых полупроводниковых сенсоров не столь очевидно. Таким образом, использование данной группы методов позволяет создавать на поверхности подложек высокоразвитые (высокая удельная поверхность) структуры или рельефы, на которые в последующем наносится чувствительный слой газового сенсора.
    (check this in PDF content)

  24. Start
    10346
    Prefix
    , связано с тем, что при изготовлении сенсора путем микромеханической обработки кремния его чувствительный слой формируется на полупроводниковой кремниевой мембране, что создает определенные проблемы для электрической системы управления сенсором. Несмотря на то, что в кремнии можно создавать пористую структуру с размерами от макропор (2–5 мкм [19]) до нанопор (1,5–10 нм
    Exact
    [20]
    Suffix
    ), преимущество использования данного типа подложек для газовых полупроводниковых сенсоров не столь очевидно. Таким образом, использование данной группы методов позволяет создавать на поверхности подложек высокоразвитые (высокая удельная поверхность) структуры или рельефы, на которые в последующем наносится чувствительный слой газового сенсора.
    (check this in PDF content)

  25. Start
    11400
    Prefix
    Газовые сенсоры с наноструктурированными чувствительными слоями Другая группа методов, связанная с формирования чувствительных слоев газового сенэлектрохимическое анодирование с получением пористого анодного оксида алюминия
    Exact
    [16]
    Suffix
    . Второй – изготовление кантилевера непосредственно из пластины нанопористого анодного оксида алюминия [17]. В последнем случае имеется возможность задавать нужную резонансную частоту сенсора путем выбора величины модуля Юнга (а не изменением геометрических размеров сенсора), так как его величина зависит от пористости анодного оксида алюминия [12, 13].
    (check this in PDF content)

  26. Start
    11511
    Prefix
    Газовые сенсоры с наноструктурированными чувствительными слоями Другая группа методов, связанная с формирования чувствительных слоев газового сенэлектрохимическое анодирование с получением пористого анодного оксида алюминия [16]. Второй – изготовление кантилевера непосредственно из пластины нанопористого анодного оксида алюминия
    Exact
    [17]
    Suffix
    . В последнем случае имеется возможность задавать нужную резонансную частоту сенсора путем выбора величины модуля Юнга (а не изменением геометрических размеров сенсора), так как его величина зависит от пористости анодного оксида алюминия [12, 13].
    (check this in PDF content)

  27. Start
    11760
    Prefix
    В последнем случае имеется возможность задавать нужную резонансную частоту сенсора путем выбора величины модуля Юнга (а не изменением геометрических размеров сенсора), так как его величина зависит от пористости анодного оксида алюминия
    Exact
    [12, 13]
    Suffix
    . Пористость может изменяться выбором диаметра пор и расстояния между ними и хорошо контролироваться путем выбора электролита и времени электрохимического процесса. а б Рисунок 2 – Газовый сенсор кантилеверного типа (а) 8 Приборы и методы измерений, No 2 (9), 2014 сора с высокой удельной поверхностью на основе SnO2, ZnO, In2O3 и WO3, использует в их структуре наночастиц
    (check this in PDF content)

  28. Start
    12255
    Prefix
    путем выбора электролита и времени электрохимического процесса. а б Рисунок 2 – Газовый сенсор кантилеверного типа (а) 8 Приборы и методы измерений, No 2 (9), 2014 сора с высокой удельной поверхностью на основе SnO2, ZnO, In2O3 и WO3, использует в их структуре наночастицы (0D), нанопроволоки (1D), нанотрубки (1D), наноленты (1D), наноплоскости (2D) и нанокубы (3D)
    Exact
    [21]
    Suffix
    . Было показано, что сенсорный отклик резко возрастает, когда размер частицы становится сравнимым или меньше радиуса Дебая (обычно несколько нанометров). На рисунке 3 показаны несколько примеров 1D наноструктур, а также один из видов иерархической структуры, которая может быть собрана из них [22].
    (check this in PDF content)

  29. Start
    12552
    Prefix
    Было показано, что сенсорный отклик резко возрастает, когда размер частицы становится сравнимым или меньше радиуса Дебая (обычно несколько нанометров). На рисунке 3 показаны несколько примеров 1D наноструктур, а также один из видов иерархической структуры, которая может быть собрана из них
    Exact
    [22]
    Suffix
    . Среди 1D наноструктур нанопроволоки, наностолбики и нанотрубки являются наиболее перспективными материалами для газовых сенсоров в силу их уникальных электрических и оптических свойств, а также очень большой удельной поверхности. цветок» обозначает 3D иерархическую структуру в форме цветка, собранную из многих 2D нанолистов.
    (check this in PDF content)

  30. Start
    13367
    Prefix
    Имеется достаточно много различных технологий, которые могут быть использованы для создания металлооксидных 1D–3D наноструктур. К ним относятся методы выращивания наноструктур в газовой и жидкой фазе, химический синтез, электрохимическое осаждение и др.
    Exact
    [22]
    Suffix
    . Наноблоки Иерархические наноструктуры 0-D наночастицы 0-3 полости 1-1 гребешок 1-1 гребешок 1-1 щетка Рисунок 3 – Морфология некоторых наноструктур (слева на право): нанолента, нанопроволка, радиальный гетеропереход, нанотрубка, наностержень, нанокольцо, иерархическая структура [22] Иерархические наноструктуры являются вы 1-D нанопроволки, соко разме
    (check this in PDF content)

  31. Start
    13674
    Prefix
    Наноблоки Иерархические наноструктуры 0-D наночастицы 0-3 полости 1-1 гребешок 1-1 гребешок 1-1 щетка Рисунок 3 – Морфология некоторых наноструктур (слева на право): нанолента, нанопроволка, радиальный гетеропереход, нанотрубка, наностержень, нанокольцо, иерархическая структура
    Exact
    [22]
    Suffix
    Иерархические наноструктуры являются вы 1-D нанопроволки, соко размерными структурами, которые собирананостержни ются из низко размерных наноблоков, таких как наночастицы (0D), нанопроволоки, наностержни и нанотрубки (1D), наноплоскости (2D).
    (check this in PDF content)

  32. Start
    14496
    Prefix
    Таким образом, не только высокая чувствительность, но и быстрый отклик может достигаться при использовании хорошо сконструированных, иерархических и полых оксидных структур в качестве материала для чувствительных слоев газовых сенсоров, поскольку количество мест адсорбции активного газа на их поверхности значительно возрастает. В работе
    Exact
    [21]
    Suffix
    различные иерархические структуры классифицированы в соответствии с размерами наноблоков и формирующихся иерархических структур (рисунок 4). Например, структура «1-3 еж» означает, что 1D нанопроволоки или наностержни собраны в 3D сферическую форму, имеющую форму ежа; «2-3 1-2 дендриты 1-3 нить 1-3 полый еж 1-3 еж нанолисты 2-3 цветок 2-3 Полый цвет
    (check this in PDF content)

  33. Start
    14882
    Prefix
    Например, структура «1-3 еж» означает, что 1D нанопроволоки или наностержни собраны в 3D сферическую форму, имеющую форму ежа; «2-3 1-2 дендриты 1-3 нить 1-3 полый еж 1-3 еж нанолисты 2-3 цветок 2-3 Полый цветок 2-D нанокубы 3-3 полости 3-D Рисунок 4 – Наноблоки и собранные из них иерархические структуры
    Exact
    [21]
    Suffix
    Приборы и методы измерений, No 2 (9), 2014 9 Одним из наиболее совместимых технологических процессов с остальным маршрутом изготовления газового сенсора является метод электрохимического анодирования.
    (check this in PDF content)

  34. Start
    15396
    Prefix
    С его помощью возможно прямое формирование как нанопористых металлооксидных (TiO2, WO3, SnO2, In2O3 и др.) чувствительных слоев, так и слоев с 1D наноструктурами. Вопрос пористого электрохимического анодирования ряда тугоплавких металлов достаточно широко изучен в 2005 г. в работах
    Exact
    [23–27]
    Suffix
    , где исследованы пористые слои WO3, ZrO2, TiO2, HfO2 и Nb2O5, полученные электрохимическим анодированием металлов в различных электролитах. Использование пористых пленок оксидов вентильных металлов в качестве чувствительных слоев для газовых сенсоров предложено в 2008 г. [28].
    (check this in PDF content)

  35. Start
    15683
    Prefix
    электрохимического анодирования ряда тугоплавких металлов достаточно широко изучен в 2005 г. в работах [23–27], где исследованы пористые слои WO3, ZrO2, TiO2, HfO2 и Nb2O5, полученные электрохимическим анодированием металлов в различных электролитах. Использование пористых пленок оксидов вентильных металлов в качестве чувствительных слоев для газовых сенсоров предложено в 2008 г.
    Exact
    [28]
    Suffix
    . В этом же году исследованы газовые сенсоры, в качестве чувствительных слоев которых использовались упорядоченные области 1D наностолбиков WO3, сформированные электрохимическим анодированием тонкопленочной системы Al-W [29–30].
    (check this in PDF content)

  36. Start
    15911
    Prefix
    В этом же году исследованы газовые сенсоры, в качестве чувствительных слоев которых использовались упорядоченные области 1D наностолбиков WO3, сформированные электрохимическим анодированием тонкопленочной системы Al-W
    Exact
    [29–30]
    Suffix
    . На рисунке 5 показаны чувствительные слои на основе нанопористого TiO2 и упорядоченной области наностолбиков WO3. Идея использования 1D наноструктур в качестве чувствительного слоя газового сенсора оказалась чрезвычайно плодотворной, о чем свидетельствует большое число осуществленных в последующие годы публикаций по данному направлению, часть из которых приведена в обзор
    (check this in PDF content)

  37. Start
    16348
    Prefix
    Идея использования 1D наноструктур в качестве чувствительного слоя газового сенсора оказалась чрезвычайно плодотворной, о чем свидетельствует большое число осуществленных в последующие годы публикаций по данному направлению, часть из которых приведена в обзоре группы итальянских исследователей
    Exact
    [22]
    Suffix
    . Следует отметить, что использование чувствительных слоев на основе нанопористых анодных оксидов вентильных металлов или упорядоченных областей наностолбиков металлооксидов решает проблему создания к ним надежных металлических контактов, поскольку нагреватель сенсора и система контактов создаются перед формированием чувствительного слоя [29–30].
    (check this in PDF content)

  38. Start
    16717
    Prefix
    Следует отметить, что использование чувствительных слоев на основе нанопористых анодных оксидов вентильных металлов или упорядоченных областей наностолбиков металлооксидов решает проблему создания к ним надежных металлических контактов, поскольку нагреватель сенсора и система контактов создаются перед формированием чувствительного слоя
    Exact
    [29–30]
    Suffix
    . В то же время при формировании чувствительного слоя на основе 1D наноструктур из газовой или жидкой фазы проблема контактов стоит достаточно остро в силу хаотического распределения наностуктур, что вызывает отсутствие контакта их значительной части с электродами.
    (check this in PDF content)

  39. Start
    17214
    Prefix
    Это привело к необходимости разработки новой технологии изготовления газового сенсора с чувствительным слоем на основе 1D наноструктур, которая включает достаточно большое количество фотолитографических операций
    Exact
    [22]
    Suffix
    . а б в Рисунок 5 – Чувствительный слой газового сенсора из нанопористого анодного TiO2 (а) и схематическое изображение сенсора (б) с чувствительным слоем на основе упорядоченной области 1D наноструктур (наностолбиков) WO3 (в) [28–30] Проблема формирования контактов, а также воспроизводимости выходных параметров газового сенсора характерна для устройств, сенсорны
    (check this in PDF content)

  40. Start
    17438
    Prefix
    сенсора с чувствительным слоем на основе 1D наноструктур, которая включает достаточно большое количество фотолитографических операций [22]. а б в Рисунок 5 – Чувствительный слой газового сенсора из нанопористого анодного TiO2 (а) и схематическое изображение сенсора (б) с чувствительным слоем на основе упорядоченной области 1D наноструктур (наностолбиков) WO3 (в)
    Exact
    [28–30]
    Suffix
    Проблема формирования контактов, а также воспроизводимости выходных параметров газового сенсора характерна для устройств, сенсорный слой которых формируется на ос10 Приборы и методы измерений, No 2 (9), 2014 нове 1D и 2D углеродных наноструктур [31– 33].
    (check this in PDF content)

  41. Start
    17722
    Prefix
    сенсора (б) с чувствительным слоем на основе упорядоченной области 1D наноструктур (наностолбиков) WO3 (в) [28–30] Проблема формирования контактов, а также воспроизводимости выходных параметров газового сенсора характерна для устройств, сенсорный слой которых формируется на ос10 Приборы и методы измерений, No 2 (9), 2014 нове 1D и 2D углеродных наноструктур
    Exact
    [31– 33]
    Suffix
    . Основными представителями таких наноструктур являются углеродные нанотрубки и графен, которые нашли наибольшее применение при детектировании токсичных газов, таких как оксид азота (NO) и диоксид азота (NO2).
    (check this in PDF content)

  42. Start
    19007
    Prefix
    изготовленные на основе углеродных наноматериалов, таких как углеродные нанотрубки, графен и их гибриды, интенсивно исследуются с целью создания приборов с низким энергопотреблением для детектирования токсичных газов с концентрацией на уровне ~ 1 ppb (одна частица на миллиард). Некоторые характеристики исследованных газовых сенсоров и даты опубликованных результатов, взятые из работы
    Exact
    [33]
    Suffix
    , сведены в таблицу. Таблица Характеристики газовых сенсоров с чувствительным слоем на основе углеродных наноструктур при воздействии NO2 [33] Материал чувствительного слоя Тип сенсора Предел обнаружения, ppm Время отклика, с Время восстановления, с Год публикации SWCNTs Резистор 0,044 600 ~600 2003 (DWCNTs/MWCNTs Резистор 0,1 7200 7200 2008 SWCNTs Полевой транзистор 2 600
    (check this in PDF content)

  43. Start
    19147
    Prefix
    Некоторые характеристики исследованных газовых сенсоров и даты опубликованных результатов, взятые из работы [33], сведены в таблицу. Таблица Характеристики газовых сенсоров с чувствительным слоем на основе углеродных наноструктур при воздействии NO2
    Exact
    [33]
    Suffix
    Материал чувствительного слоя Тип сенсора Предел обнаружения, ppm Время отклика, с Время восстановления, с Год публикации SWCNTs Резистор 0,044 600 ~600 2003 (DWCNTs/MWCNTs Резистор 0,1 7200 7200 2008 SWCNTs Полевой транзистор 2 600 при 200 ºС 3600 при 200 ºС 2001 Эпитаксиальная пленка Проводимость <0,01 50–100 при 22 ºС - 2010 графена Pt–MWCNTs Резистор 0,003 600 п
    (check this in PDF content)

  44. Start
    19547
    Prefix
    ppm Время отклика, с Время восстановления, с Год публикации SWCNTs Резистор 0,044 600 ~600 2003 (DWCNTs/MWCNTs Резистор 0,1 7200 7200 2008 SWCNTs Полевой транзистор 2 600 при 200 ºС 3600 при 200 ºС 2001 Эпитаксиальная пленка Проводимость <0,01 50–100 при 22 ºС - 2010 графена Pt–MWCNTs Резистор 0,003 600 при 200 ºС 600 при 200 ºС 2008 Тем не менее, как отмечено в
    Exact
    [33]
    Suffix
    , необхотальных и теоретических данных о фундаментальных механизмах детектирования, а также разработка передовых технологических решений для производства наноматериалов данного типа, чтобы преодолеть трудности, препятствующие реализации сенсорных устройств на основе углеродных наноструктур, работающих в режиме реального времени.
    (check this in PDF content)

  45. Start
    20671
    Prefix
    Тем не менее существуют относительно новые методы вакуумного осаждения, позволяющие изготавливать хорошо упорядоченные и сложные 1D и 2D наноструктуры. К ним относятся методы магнетронного осаждения металлических и металлооксидных чувствительных слоев газовых сенсоров в скользящей геометрии
    Exact
    [8, 34]
    Suffix
    , последовательного осаждения ультратонких пленок двух разнотипных материалов [7, 35, 36] и осаждения чувствительного слоя как с прерыванием [37], так и с димо еще большое количество эксперименПриборы и методы измерений, No 2 (9), 2014 11 изменением мощности магнетронного раз- ряда [38].
    (check this in PDF content)

  46. Start
    20758
    Prefix
    К ним относятся методы магнетронного осаждения металлических и металлооксидных чувствительных слоев газовых сенсоров в скользящей геометрии [8, 34], последовательного осаждения ультратонких пленок двух разнотипных материалов
    Exact
    [7, 35, 36]
    Suffix
    и осаждения чувствительного слоя как с прерыванием [37], так и с димо еще большое количество эксперименПриборы и методы измерений, No 2 (9), 2014 11 изменением мощности магнетронного раз- ряда [38].
    (check this in PDF content)

  47. Start
    20822
    Prefix
    К ним относятся методы магнетронного осаждения металлических и металлооксидных чувствительных слоев газовых сенсоров в скользящей геометрии [8, 34], последовательного осаждения ультратонких пленок двух разнотипных материалов [7, 35, 36] и осаждения чувствительного слоя как с прерыванием
    Exact
    [37]
    Suffix
    , так и с димо еще большое количество эксперименПриборы и методы измерений, No 2 (9), 2014 11 изменением мощности магнетронного раз- ряда [38]. Метод скользящей геометрии, позволяющий изготавливать чувствительные слои на основе упорядоченной области наностолбиков WO3, заключается в размещении подложки, на которой формируется сенсорная структура, к падающему ионному пу
    (check this in PDF content)

  48. Start
    20986
    Prefix
    и металлооксидных чувствительных слоев газовых сенсоров в скользящей геометрии [8, 34], последовательного осаждения ультратонких пленок двух разнотипных материалов [7, 35, 36] и осаждения чувствительного слоя как с прерыванием [37], так и с димо еще большое количество эксперименПриборы и методы измерений, No 2 (9), 2014 11 изменением мощности магнетронного раз- ряда
    Exact
    [38]
    Suffix
    . Метод скользящей геометрии, позволяющий изготавливать чувствительные слои на основе упорядоченной области наностолбиков WO3, заключается в размещении подложки, на которой формируется сенсорная структура, к падающему ионному пучку под углом скольжения менее 10º [8].
    (check this in PDF content)

  49. Start
    21262
    Prefix
    Метод скользящей геометрии, позволяющий изготавливать чувствительные слои на основе упорядоченной области наностолбиков WO3, заключается в размещении подложки, на которой формируется сенсорная структура, к падающему ионному пучку под углом скольжения менее 10º
    Exact
    [8]
    Suffix
    . Это позволяет формировать однородные, с высокой плотностью, вертикально выстроенные 1D наностолбики со средним размером их длины и диаметра ~400 и ~50 нм соответственно. Образование частично изолированной колоннообразной структуры может быть объяснено усилением эффектов экранирования и ограничения диффузии адатомов, осуществляемых, когда поток осаждаемых ионов и атомов падает на подложк
    (check this in PDF content)

  50. Start
    23199
    Prefix
    кластеров одного материала кластеры другого материала (например, металлооксида) могут формироваться, ограничивая коалесценцию металлических кластеров и создание протяженной (сплошной) пленки. Этот способ успешно применен при разработке каталитических слоев кремниевых микрокалориметрических газовых сенсоров, изготавливаемых с применением микросистемных технологий
    Exact
    [7, 35]
    Suffix
    . Структура слоя состоит преимущественно из островков металла (Pd) размером 1–2 нм и частиц аморфного оксида (SiO2) размером 1 нм, лежащих между палладиевыми островками, и единичных кристаллов палладия размером 4–10 нм.
    (check this in PDF content)

  51. Start
    23977
    Prefix
    В первом случае при постоянной мощности магнетронного разряда процесс конденсации распыленных частиц на подложке прерывается несколько раз путем перекрытия пучка падающих частиц специальной заслонкой
    Exact
    [37]
    Suffix
    . В этом случае дополнительная межфазная («экстра») граница может создаваться в объеме растущей тонкой пленки. Причинами формирования равновесной поверхности на данной межфазной границе в течение прерывания могут быть насыщение свободных поверхностных связей атомами из остаточной атмосферы или структурная релаксация этой поверхности.
    (check this in PDF content)

  52. Start
    24999
    Prefix
    Второй режим обеспечивает не только получение чувствительного слоя сенсора с минимальными размерами зерен нанометрового диапазона (~11 нм), но и позволяет создавать дополнительное число адсорбционных центров для молекул токсичных газов
    Exact
    [38, 39]
    Suffix
    . Заключение Проведен анализ современных методов изготовления газовых сенсоров, в элементах конструкции которых используются наноструктурированные материалы. Использование в сенсоре таких материалов увеличивает удельную поверхность его чувствительного слоя.
    (check this in PDF content)