A selective NH3 gas sensor based on (Ag2O)1-x(SnO2)x nanocomposites thin films at various operating temperatures

Abstract

تم استخدام تقنية ترسيب الليزر النبضي (PLD) للتحضير الأغشية الرقيقة (Ag2O)1-x(SnO2)x النانوية المركبة بنسب مختلفة من x=(0, 0.2,0.4) من النسب الوزنية المرسبة على قواعد زجاجية. تم تلدين الأفلام بعد ذلك في الهواء لمدة ساعتين عند 300 درجة مئوية. تم تأكيد تشكيل المركب (Ag2O)1-x(SnO2)x من خلال تحقيق حيود الأشعة السينية(XRD). وفقًا للفحص المجهري الإلكتروني الماسح (FESEM) ، كانت جزيئات (Ag2O)1-x(SnO2)x التي تم إنشاؤها كروية الشكل. تم أستخدم تحليل مطياف تشتت الاشعة السينية (EDX) لتأكيد العناصر الموجودة في الأفلام المركبة.اظهر تحليل القوة الذرية المجهري (AFM) أن الأفلام الناتجة لها حجم حبيبي بين 37.68 -49.57 نانومتر وخشونة متوسط الجذر التربيعي (RMS ) من 4.92 إلى 8.22 نانومتر. تحتوي الأفلام المحضرة على فجوة طاقة مباشرة بين 2.06 و 3.36 الكترون فولت ، وفقاً لبيانات لبيانات المطياف المرئي للأشعة فوق البنفسجية (UV-Vis) . تم اختبار الأفلام لاستشعار NH3 تحت درجات حرارة تشغيل مختلفة. الاختلافات الملحوظة في مقاومة الغشاء الرقيق لاستجابة استشعار الغاز تدل على الموصلية من النوع n او النوع p عند الغازالمختزل ، تزداد مقاومة أفلام (Ag2O)1-x(SnO2)x عندما تكون x=0, 0.2wt ، مما يشير إلى أن الأفلام من النوع p ، ومع ذلك ، فإن الفيلم الرقيق يعرض السلوك العكسي عندما x = 0.4wt ، مما يشير إلى أنه من النوع n بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت جميع الأفلام التي تم إنتاجها حساسية لغاز NH3 بتركيز 95 جزء في المليون. يمتلك الغشاء الرقيق Ag2O حساسية بنسبة 50.5٪ عند درجة حرارة تشغيل 200 درجة مئوية مع أوقات استجابة واسترداد تبلغ 22.5 و 39.6 ثانية على التوالي.علاوة على ذلك أظهرت الأغشية الرقيقة المركبة حساسية أكبرمن الأغشية الرقيقة المصنوعة من أوكسيد الفضة النقي.