چکیده
مهندسی نانوفناوری . امروزه شرکت های متعددی در زمینه ساخت حسگر های گاز فعالیت دارند. در میان حسگرهای گازی موجود، «حسگرهای مقاومتی گاز» (RGS) برای چندین دهه به خاطر آشکارسازی گازهای قابل اشتعال و سمی، اهمیت فراوان یافته اند. حسگرهای مقاومتی، تراکم ذرات را بوسیله ی تغییر مقاومت (هدایت) الکتریکی ثبت می کنند. علت شهرت این حسگرها بنام مقاومتی نیز به همین خاطر می باشد.
این حسگرها عمدتاً از نیمه هادی های اکسید فلزی(همچون SnO2 ,zno , ZnO2 , Fe2O3) ساخته می شوند. علاوه بر بهبود حسگرهای اکسید روی . اثر احساس گاز در دیگر نیمه هادیهای اکسید فلزی پیشنهاد گردید. به دلایل فنی . حسگرهای فلزی مبتنی بر zno در کاربردهای عملی، از اهمیت ویژه ای برخوردارند.
هدایت الکتریکی در حسگرهای اکسید روی همانند همه ی نیمه هادی های نوع n، در حضور گازهای احیا کننده، همچون H2، CO، هیدرو کربن ها و بنبان های الکلی افزایش می یابد. گرچه حسگر های zno ارزان اندو حساسیت بسیار بالایی نیز به طیف وسیعی از گازهای احیا کننده از خود نشان می دهند، با این حال از معایبی همچون عدم داشتن حساسیت انتخابی و جابجایی پاسخ نیز رنج می برند.
فهرست
فصل اول 9.
بررسی منابع 9.
1-مقدمهای بر لایه نازک 10.
1-1-لایه 10.
1-1- 2- لایه نازک 10.
1-1- 3- پوشش های چند لایه نازک 11.
1-2-نانوحسگرها و کنترل آلودگی هوا 14
1-3- فیزیک لایه نازک 15
1-3-1- کیفیت لایه های نازک 17
1-3-2- خواص حاصل از ضخامت کم لایه ها 17
1-4- خواص مکانیکی 17
1-5- خواص الکتریکی 18
1-7- خواص نوری 22
1-8-خواص شیمیایی 23
1-9- خواص حرارتی 23
1-10- روش های ساخت و لایه نشانی 23
1-11 روش های فیزیکی(PHYSICAL METHOD): 24
1-11-1 تبخیر 24
1-11-2 SPUTTER DEPOSITION 26
1-12 روش های شیمیایی(CHEMICAL METHOD): 27
1-12-1- رسوب دهی شیمیایی بخار(CVD:CHEMICAL VAPOR DEPOSITION) 27
1-12-2- آبکاری الکتریکی(ELECTROPLATING) 28
1-12-3- آبکاری الکترولس(ELECTROLESS PLATING) 29
1-12-4 اپی تکسی باریکه مولکولی (MULECULAR BEAM EPITAXY)( MBE) 31
1-12-5 لایه گذاری به وسیله پالس لیزری PULSED LASER DEPOSITION: PLD 32
1-12-6 لایه نشانی حمام شیمیایی CHEMICAL BATH DEPOSITION: CBD 34
1-13-فرایند جذب 35
1-13-1 جاذبها 36
1-13-2- قدرت جذب یک ماده تابع عوامل زیر است : 37
1-14- حسگر گازی 37
1-14-1پارامترهای مورد توجه در انتخاب حساسه 38
1-14-2 انواع حساسه ها 40
فصل دوم 41
2-1- خصوصیات حسگرها 41
2-2- روش انجام آزمایش خواص حسگری 42
2-3- بررسی خواص حسگری 43
2-4- نانوحسگرهای گازی 46
2-5- کارکرد حسگرهای گازی 48
2-5- ترانزیستور اثر ميداني يا FET 48
2-5-1 ساختار و عملکرد ترانزیستور FET 49
2-3-2 ترانزیستور FET 51
2-3-4- تاثیر غلظت گاز بر حساسیت 66
2-4- سرعت پاسخگویی 68
2-5- تغییرات حساسیت با دما 69
2-6- اثر فشار جزئی اکسیژن 72
2-7- مکانیزم مربوط به حسگر 74
2-8- نیاز به افزودنیها 84
الف-تاثیر افزودنی بر حساسیت 85
ب- اثر افزودنی بر رفتار دمایی حسگر 86
ج-اثر افزودنی بر رفتار غلظت گازی حسگر 87
د.تاثیر افزودنی بر سرعت پاسخگویی 89
ه.اثر افزودنی بر ابعاد دانه ها 90
2-9- فرآیند های اصلی در حسگرهای آلاییده شده 91
1-10-2 الف افزودنی به عنوان کاتالیزور 92
2-10- حسگرهای اکسید فلزی دیگر 93
2-10-1 اکسید نیکل 94
2-11- تغییرات اهمی سنسور گاز: 98
2-12- جدول مشخصات نانو ذره اکسید روی: 100
2-13- بررسی انرژی بین باندی کانال 101
2-14-تعریف کانال هدایت و وابستگی اهمی کانال 101
فصل سوم
3-1- عملکرد نفوذ گاز 107
3-2 حساسیت: 109
3-3- ترانزیستور MOSFET: 110
3-4-بررسی ترانزیستور 111
3-5-ساختارسنسورگاز 113
شبیه سازی , نانوذرات , نانوالکتریک , مهندسی نانوفناوری , فناوری های نوین , سنسور گاز , شبیه سازی چند لایه .