А. М. Метальников, В. И. Кондрашин, В. А. Соловьев
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ
ПЛЕНОК ДИОКСИДА ОЛОВА, ПОЛУЧЕННЫХ
МЕТОДОМ ПИРОЛИЗА АЭРОЗОЛЕЙ
Аннотация. <...> Рассмотрен метод пиролиза аэрозолей формирования нанокристаллических пленок SnO2 для сенсорных микросистем. <...> Выявлена корреляция
между условиями синтеза и размером кристаллитов SnO2. <...> The article considers a method of spray pyrolysis in formation of nanocrystalline SnO2 films for sensor microsystems. <...> Нанокристаллические пленки диоксида олова в настоящее время широко применяются в качестве прозрачных электропроводящих покрытий, а также в качестве чувствительных слоев в датчиках газов для экологического мониторинга, контроля концентрации токсичных и взрывоопасных газов в воздухе. <...> Чувствительность газовых сенсоров на основе SnO2 зависит от размеров
кристаллитов наноструктурированного газочувствительного слоя (табл. <...> Она может увеличиваться в десятки раз при приближении размеров отдельного кристаллита к значению, равному удвоенной длине Дебая:
LD
0 kT
q 2 n0
,
где ε – диэлектрическая проницаемость; ε0 – диэлектрическая постоянная;
n0 – концентрация носителей заряда; e – заpяд электрона; k – постоянная
Больцмана; T – температура. <...> Таблица 1
Газовая чувствительность SnO2
Контролируемый Размер Чувствительность Каталитическая
Рабочая
газ
зерна, нм
S, отн. ед.
добавка, %
температура, °C
40
30
H2
20
50
Pd (3)
200
10
80
40
5
20
15
CO
Pt (0,2)
230
10
30
Зависимость чувствительности S от длины Дебая описывается выражением
237
Известия высших учебных заведений. <...> LD ,
G0 n0
где G – изменение электропроводности электропроводного слоя под действием адсорбированного газа; G0 – исходное значение электропроводности;
n – изменение концентрации носителей заряда. <...> При таких размерах 50 % атомов, составляющих наночастицу, находятся на поверхности и участвуют в процессе адсорбции газов [1–4]. <...> В связи с этим важную роль играет процесс получения чувствительного
слоя. <...> В настоящее время одним из самых распространенных методов получения пленок <...>