 |
Ученые ЛЭТИ усовершенствовали газовые сенсоры и фотокатализаторы
В настоящее время большой интерес, в первую очередь, в области экологии и медицины представляют адсорбционные полупроводниковые сенсоры. По сравнению с другими типами сенсоров их главными преимуществами являются низкая стоимость и простота изготовления. Однако их практическое применение часто ограничено недостаточной чувствительностью, селективностью, высокими рабочими температурами. В ряде случаев оксиды сложного состава и различные композитные материалы на их основе проявляют лучшие газочувствительные свойства по сравнению с их составляющими, а также остаются работоспособными при более низких температурах.
Улучшением характеристик разработки занялась команда ученых в составе ассистента кафедры микро- и нанотехнологий СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Антона Алексеевича Бобкова, студентов кафедры МНЭ Алены Юрьевны Гагариной и Дмитрия Геннадьевича Радайкина под руководством ассистента, кандидата физ.-мат. наук Светланы Сергеевны Налимовой. Результат достигается за счет использования эффектов взаимодействия компонентов структур сложного состава, в частности, на основе наноструктур пористого кремния и оксида цинка. Эти объекты имеют большую площадь активной поверхности, необходимой для взаимодействия с целевыми газами.
Разработка представляет собой подложку с композитным слоем пористого кремния и наноструктур оксида цинка. Необходимые рабочие температуры достигаются за счет нагревательного элемента, расположенного снизу. Электрический контакт обеспечивается напыленными электродами.
В основе работы полупроводниковых газовых сенсоров лежат химические реакции сенсорного слоя с молекулами газов, приводящие к изменению сопротивления. Для этого нужно, чтобы поверхность слоя была очень большой, тогда и изменение сопротивления будет больше.
«Основными сферами применения разработки являются экологический мониторинг состояния атмосферы и медицинская диагностика на основе анализа состава выдыхаемого воздуха. Безусловно, аналогичные по характеристикам решения описаны в литературе, однако зачастую они требуют более сложных методов синтеза. Например, в статье «Пористые гетероструктуры нанопроволок Si/SnO2 для зондирования газа H2S» разработан сенсор на основе гетероструктур пористого кремния и наностержней диоксида олова, позволяющий детектировать H2S при температуре 100 °С. Для получения сенсорного слоя применялся в том числе метод роста по механизму «пар-жидкость-кристалл» при 900 °С. В работе «Низкотемпературные высокоселективные и чувствительные газовые датчики NO2 с использованием CdTe-функционализированных ZnO-заполненных пористых Si-гибридных иерархических наноструктурированных тонких пленок» гибридные наноструктуры «пористый кремний – оксид цинка – квантовые точки теллурида кадмия» были использованы для создания сенсора для детектирования NO2 при температуре 90 °С. Для нанесения слоев оксида цинка и квантовых точек использовалось магнетронное распыление». – Доцент кафедры МНЭ СПБГЭТУ «ЛЭТИ» Светлана Сергеевна Налимова
В будущем будет проводиться оптимизация характеристик по требованиям конкретных областей применения. Дальнейшие этапы зависят от результатов, полученных при испытании сенсорных структур.
Разработка ведется в научной группе профессора кафедры микро- и наноэлектроники Вячеслава Алексеевича Мошникова.
Разработка поддержана грантом конкурса научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических проектов СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Проект получил финансирование на реализацию в размере 800 тыс. руб.
Контактное лицо: Алина Акимова
Компания: СПбГЭТУ "ЛЭТИ"
Добавлен: 22:25, 02.08.2022
Количество просмотров: 299
Страна: Россия
| На Северо-Западе столицы прошла профилактическая акция «Безопасный двор», УВД по СЗАО ГУ МВД России по г Москве, 21:39, 23.09.2026, Россия130 |
| К началу нового учебного года сотрудники Отдела Госавтоинспекции УВД по СЗАО ГУ МВД России по г. Москве провели в районе Строгино профилактическое мероприятие «Безопасный двор». Его главная задача — снизить риски дорожно-транспортных происшествий с участием детей. |
| «Телфин» представил интеграцию с платформой ABCP, Телфин, 21:34, 23.09.2026, Россия134 |
| Провайдер коммуникационных сервисов «Телфин» объявил об интеграции виртуальной АТС «Телфин.Офис» и платформы ABCP — IT-экосистемы для продаж и закупок автозапчастей. Связка сервисов расширяет их функциональность, создавая единую цифровую среду для эффективного взаимодействия с клиентами. |
| Axenix прокачает студентов ТвГТУ в сфере ИИ, Axenix, 21:34, 23.09.2026, Россия144 |  |
| Компания Axenix модернизировала лабораторию искусственного интеллекта Тверского государственного технического университета (ТвГТУ), дополнив ее новым оборудованием. |
|
|
