Seadmed, mis m\u00f5\u00f5davad gaaside sisaldust meid \u00fcmbritsevas \u00f5hus – gaasisensorid – on kahtlemata vajalikud, m\u00f5elgem kasv\u00f5i hapniku ja s\u00fcsihappegaasi sisaldusele meid \u00fcmbritsevas \u00f5hus. \u00a0Gaasisensorite arendamises on aktiivselt tegevad ka Eesti f\u00fc\u00fcsikud.<\/p>\n
Plaatinaga kaetud Cr2<\/sub>O3<\/sub> kiled takistuslike gaasisensorite materjalina<\/strong><\/p>\n A.Kasikov, A.Gerst, A.Kikas, L.Matisen, A.Saar, A.Tarre, A.Rosental<\/p>\n Takistuslike gaasisensorite t\u00f6\u00f6 p\u00f5hineb asjaolul, et pooljuhi pinnakihi juhtivus s\u00f5ltub \u00fcmbritseva gaasikeskkonna koostisest. Gaasimolekulide reaktsioon pinnaga v\u00f5i nende adsorptsioon muudab laengukandjate (elektronid v\u00f5i augud) kontsentratsiooni pinnakihis ja j\u00e4relikult ka pinnakihi takistust. Kui vool pinnakihis moodustab suure osa s\u00fcsteemi l\u00e4bivast voolust, kajastab koguvoolu muutus \u00fcmbritsevas keskkonnas toimuvaid muutusi. Takistuslikud gaasisensorid on lihtsad ja odavad pooljuhtseadised. Nad sobivad p\u00f5levate ja toksiliste gaaside, lahustiaurude ja l\u00f5hnaainete avastamiseks \u00f5hus. Neid kasutatakse muu hulgas lekkeavastajates ja -otsijates, ventilatsiooni kontrollerites, alkomeetrites ja kala v\u00e4rskuse m\u00e4\u00e4rajates.<\/p>\n Takistuslikke gaasisensoreid valmistatakse enamasti teralistest materjalidest, mille koste s\u00f5ltub protsessidest terade pindadel ja kokkupuutepunktides. Meie uurisime CrO2<\/sub>Cl2<\/sub>-st ja CH3<\/sub>OH-st monokristallilisele safiirile aatomkihtsadestatud Cr2<\/sub>O3<\/sub> \u00f5hukesi kompaktseid (mitteteralisi) kilesid, mille pinnakihi paksus oli v\u00f5rreldav kihi kogupaksusega. Elektrilisteks m\u00f5\u00f5tmisteks kasutasime elektronkiiraurustatud Pt-kontakte piluga 0,1 mm.<\/p>\n Takistuslike gaasisensorite omadusi parandavad lisandatud v\u00e4\u00e4rismetallid, mis toimivad gaasireaktsioonide katal\u00fcsaatorina. Meie katsetes oli katal\u00fcsaatoriks kile pinnale kantud plaatina. Plaatinakihi nominaalpaksuseks valisime 0,2 nm ning v\u00f5rdlesime plaatinata ja plaatinaga kilede kostet. Katsed n\u00e4itasid, et m\u00f5\u00f5tmistemperatuuril 250 \u00b0C oli platineeritud kile koste CO-le ja H2<\/sub>-le \u00f5hus suurem ja kiirem kui platineerimata kile oma. See koste muutus aga m\u00f5lema parameetri poolest palju halvemaks p\u00e4rast seda, kui kilet oli kuumutatud 450 \u00b0C-ni.<\/p>\n Et l\u00e4hemalt iseloomustada nanomeeterm\u00f5\u00f5tmelistest saarekestest koosnevat Pt-kihti, kasutasime r\u00f6ntgenfotoelektronspektroskoopiat \u2013 r\u00f6ntgenkiirgusega materjalist v\u00e4lja l\u00f6\u00f6dud elektronide energiajaotuse anal\u00fc\u00fcsi. J\u00e4lgisime saarekeste keemilise seisundi s\u00f5ltuvust kuumutustemperatuurist. Tuli v\u00e4lja, et Pt-kiht kile pinnal oli oks\u00fcdeerunud, kusjuures v\u00e4hene oks\u00fcdeerumine leidis aset juba aurustamise ajal. Kuumutamine 250 \u00b0C juures \u00f5hu keskkonnas suurendas PtO ja PtO2<\/sub> osakaalu saarekestes. Sellises seisundis saarekestega saime paranenud koste. Halvenenud kostele vastas oksiidide vahekorra muutumine oluliselt PtO2 <\/sub>kasuks. Seega v\u00f5ib \u00f6elda, et 1) PtO2<\/sub> ohtrus segab Cr2<\/sub>O3<\/sub> kilede gaasikoste parandamist platineerimise teel ja 2) PtO2<\/sub> \u00fclekaalukat teket saab v\u00e4ltida, kui rakendada vaid madalatemperatuurilisi t\u00f6\u00f6tlus- ja m\u00f5\u00f5tmisre\u017eiime. Artikliga saad tutvuda siit.<\/p>\n Tartu \u00dclikooli F\u00fc\u00fcsika Instituut, Eesti Nanotehnoloogiate Arenduskeskus<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Seadmed, mis m\u00f5\u00f5davad gaaside sisaldust meid \u00fcmbritsevas \u00f5hus – gaasisensorid – on kahtlemata vajalikud, m\u00f5elgem kasv\u00f5i hapniku ja s\u00fcsihappegaasi sisaldusele meid \u00fcmbritsevas \u00f5hus. \u00a0Gaasisensorite arendamises on aktiivselt tegevad ka Eesti f\u00fc\u00fcsikud. Plaatinaga kaetud Cr2O3 kiled takistuslike gaasisensorite materjalina A.Kasikov, A.Gerst, A.Kikas, L.Matisen, A.Saar, A.Tarre, A.Rosental Takistuslike gaasisensorite t\u00f6\u00f6 p\u00f5hineb asjaolul, et pooljuhi pinnakihi juhtivus s\u00f5ltub […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[19,16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-1219","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudised-eesti-asi","7":"category-teadusuudis","8":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1219","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=1219"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1219\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=1219"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=1219"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=1219"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}