Inventory number IRN Number of state registration
0322РК00134 AP13067814-KC-22 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: 0 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
0 14265018 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 синтезированы тонкие пленки на основе комплекса Zn1-xTixO с легированием титана на поверхность стеклянной подложки с модифицированным IDT электродом золота с помощью магнетронного напыления при высоком вакууме (5 мил. Торр). Были определены свойства чувствительности пленок Zn1-xTixO к газу CO2 при разных концентрациях (1-100 ppm) и температурных режимах 27-350℃. По итогам исследования, влияние различной концентрации (1-5%) титана и толщины (10-100 нм) нано-пленок на структуру базового элемента ZnO были изучены, и наиболее оптимальные соотношения легирования и толщины для чувствительных газовых сенсоров на основе Zn1-xTixO были 5% легирования титана и толщина нано пленки ~85 нм. По итогам работ, была опубликована статья выведаны наиболее оптимальные соотношения и компоненты для получения однородных нановолокон.

Жоғары вакуумда (5 миль Торр) магнетронды шашырату арқылы IDT модификацияланған алтын электроды бар шыны субстраттың бетінде титан қоспасы бар Zn1-xTixO кешені негізінде жұқа қабықшалар синтезделді. Zn1-xTixO қабықшаларының CO2 газына сезімталдық қасиеттері әртүрлі концентрацияларда (1-100 ppm) және 27-350℃ температура жағдайында анықталды. Зерттеу нәтижелері бойынша титанның әртүрлі концентрациясының (1-5%) және нано-пленкалардың қалыңдығының (10-100 нм) ZnO базалық элементінің құрылымына әсері зерттелді және олардың ең оңтайлы арақатынастары анықталды. Zn1-xTixO негізіндегі сезімтал газ сенсорлары үшін қоспалау және қалыңдығы 5% титан қоспасы және нанофильмнің қалыңдығы ~85 нм болды. Жұмыстың нәтижелері бойынша біртекті наноталшықтарды алудың ең оңтайлы арақатынастары мен компоненттерін анықтайтын мақала жарияланды.

Для газовых сенсоров были смоделированы и сконструированы IDT электроды с частицами золота на поверхности специализированной подложки с помощью методом физическое осаждение паров металлов (PVD).

Газ датчиктері үшін мамандандырылған субстрат бетінде алтын бөлшектері бар IDT электродтары физикалық металл буының тұндыру (PVD) әдісімен модельденді және құрастырылды.

не внедрено

жүзеге асырылмаған

Эффективность газовых сенсоров в исследовании составило около 15-20 % за счет снижение рабочей температуры чувствительного элемента который повысил энергоэффективность газовых сенсоров и расширил сферы их применения. Для снижения рабочей температуры газовых сенсоров повлияло использование легирование титана на базовый элемент (цинк оксид) при оптимальной концентраций.

Зерттеудегі газ датчиктерінің тиімділігі сезгіш элементтің жұмыс температурасының төмендеуіне байланысты шамамен 15-20% болды, ол жоғарылады. газ датчиктерінің энергия тиімділігі және олардың ауқымын кеңейтті. Жұмысты азайту үшін әсер еткен газ датчиктерінің температурасы оңтайлы концентрацияларда негізгі элементте (мырыш оксиді) легирленген титанды қолдану.

Газовые сенсоры будут применяться в системах мониторинга газовой среды, мониторинга экологического состояния атмосферы, а также в горнорудной и нефтегазовой отраслях.

Газ датчиктері газды ортаны бақылау, атмосфераның экологиялық жағдайын бақылау жүйелерінде, сондай-ақ тау-кен және мұнай-газ өнеркәсібінде қолданылатын болады.

UDC indices
29.19.31 29.19.22 29.19.16
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