Inventory number IRN Number of state registration
0323РК00697 AP13067814-KC-23 0122РК00027
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
0 19891010 AP13067814
Name of work
Исследование и разработка высокочувствительных газовых сенсоров на основе металлоксидных полупроводников для контроля качества воздуха
Type of work Source of funding Report authors
Applied Солтабаев Бактияр Даулетбекович
0
1
1
1
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Частное учреждение "National Laboratory Astana"
Abbreviated name of the service recipient National Laboratory Astana
Abstract

Разработка высокочувствительных миниатюрных газовых сенсоров на основе МОП и улучшение их морфологических, электрических и оптических свойств, а также повышение чувствительности и времени отклика на токсичные газы.

MOS негізіндегі жоғары сезімтал миниатюралық газ датчиктерін жасау және олардың морфологиялық, электрлік және оптикалық қасиеттерін жақсарту, сондай-ақ улы газдарға сезімталдық пен әрекет ету уақытын арттыру.

Целью данного проекта является разработка высокочувствительных миниатюрных газовых сенсоров на основе МОП и улучшение их морфологических, электрических и оптических свойств, а также повышение чувствительности и времени отклика на токсичные газы. Газовые сенсоры будут применяться в системах мониторинга газовой среды, мониторинга экологического состояния атмосферы, а также в горнорудной и нефтегазовой отраслях.

Жобаның мақсаты МОӨЖ негізінде жоғары сезімтал миниатюралық газ сенсорларын жасау және олардың морфологиялық, электрлік және оптикалық қасиеттерін жақсарту, сонымен қатар улы газдарға сезімталдық пен әрекет ету уақытын арттыру. Осыған байланысты жоғары сезімтал газ сенсорларын әзірлеу газды қоршаған ортаны қадағалау, атмосфераның экологиялық жағдайын бақылау жүйелерінде, тау-кен және мұнай-газ салаларында пайдаланылатын болады.

Для достижения цели ниже перечислены следующие методы: 1. Моделирование IDT электродов с помощью PVD частиц золота на поверхности специализированной подложки. 2. Синтез комплекса Zn1-xTixO тонких плёнок с помощью магнетронного напыления, а также с последующей термической обработкой. 3. Исследование влияние различной концентрации титана и толщины нано-пленок на структуру базового элемента ZnO. 4. Тестирование и исследование на газочувствительность синтезированных Zn1-xTixO тонких пленок при разных концентрациях газа и температуры.

Мақсатқа жету үшін төменде әдістер келтірілген: 1. Мамандандырылған субстрат бетіндегі PVD алтын бөлшектерін қолдану арқылы IDT электродтарын модельдеу. 2. Магнетронды шашырату, сонымен қатар кейінгі термиялық өңдеу арқылы жұқа қабықтардың Zn1-xTixO кешенін синтездеу. 3. Әртүрлі титан концентрациясы мен нано-пленка қалыңдығының ZnO негізгі элементінің құрылымына әсерін зерттеу. 4. Синтезделген Zn1-xTixO жұқа қабықтарының газ сезімталдығын әртүрлі газ концентрациясы мен температурада сынау және зерттеу.

Были продолжены исследования на газочувствительность синтезированных Zn1-xTixO тонких пленок, а также вычислены и улучшены основные параметры газовых сенсоров при оптимальной рабочей температуре. А именно, чувствительность сенсорных материалов на основе Zn1-xTixO к NO газу при концентрации 1–100 ppm исследовалась при разных температурах от 27 до 300 °C. Отклик (газочувствительность) сенсоров рос с температурой и достигал максимума, а затем снижался при дальнейшем нагреве сенсорных материалов. Также, оптические свойства нанопленок определялись с помощью UV-Vis спектрофотометра в диапазоне длин волн 200-1000 нм. По измерениям Холла были оценены подвижность, концентрация носителей и удельное сопротивление нанопленок.

Синтезделген Zn1-xTixO жұқа қабықшаларының газға сезімталдығы бойынша зерттеулер жалғасты, оңтайлы жұмыс температурасындағы газ датчиктерінің негізгі параметрлері есептелді және жетілдірілді. Атап айтқанда, Zn1-xTixO негізіндегі сенсорлық материалдардың NO газына 1–100 ppm концентрациясында сезімталдығы әртүрлі температурада 27-ден 300° C-қа дейін зерттелді. Датчиктердің реакциясы (газ сезімталдығы) температураға қарай артып, максимумға жетті, содан кейін сенсор материалдарын одан әрі қыздыру кезінде төмендеді. Сондай-ақ, нанофильмдердің оптикалық қасиеттері 200-1000 нм толқын ұзындығы диапазонында UV-Vis спектрофотометрінің көмегімен анықталды. Холл өлшемдерінен нанофильмдердің қозғалғыштығы, тасымалдаушы концентрациясы және кедергісі бағаланды.

Тонкие пленки на основе цинка легированы титаном были распылены с помощью системы магнетронного напыления на постоянном токе. Для распыления были использованы мишени из цинка оксида и титана диаметром 2 дюйма с чистотой 99,99% по основе и конструкций от фирмы Kurt J. Lesker Company.

Титан қоспасы бар мырыш негізіндегі жұқа қабықшалар тұрақты ток магнетронды шашырату жүйесі арқылы алынды. Шашырату үшін диаметрі 2 дюйм болатын мырыш оксиді титан тазалығы 99,99% болатын нысаналары Kurt J. Lesker компаниясының конструкциялары негізінде қолданылды.

не внедрено

жүзеге асырылмаған

Синтез комплекса Zn1-xTixO наноплёнок с помощью магнетронного напыления с последующей термической обработкой является прецизионным методом которое позволяет получить высокочувствительные и более дешёвые наноматериалы для газовых сенсоров.

Zn1-xTixO нанофильмдер кешенін магнетронды шашырату жәнде термиялық өңдеу арқылы газ датчиктері үшін жоғары сезімтал және арзанырақ наноматериалдарды алуға мүмкіндік беретін өте дәл әдіс болып табылады.

Газовые сенсоры могут использоваться для создания электронных устройств, позволяющих регистрировать и классифицировать наличие газов в воздухе и анализировать запахи.

Газ датчиктерін ауадағы газдардың болуын тіркейтін және жіктейтін және иістерді талдайтын электрондық құрылғыларды жасау үшін пайдалануға болады.

UDC indices
29.19.31, 29.19.16, 29.19.22
International classifier codes
29.19.31; 29.19.16; 29.19.22;
Key words in Russian
Газовые сенсоры; Ионное наслаивание (SILAR); Токсичные газы; Легирование; Оксидные полупроводники;
Key words in Kazakh
Газ сенсорлары; Иондық қабаттау (SILAR); Улы газдар; Қоспалау; Оксидті жартылай өткізгіштер;
Head of the organization Сарбасов Дос Джурмаханбет Ph.D. Biochemistry and Molecular Biology / Ph.D.
Head of work Солтабаев Бактияр Даулетбекович PhD in Physics / Доктор наук