مقایسه میان حسگرهای هیدروژنی با ساختار خازنی با استفاده از لایه نازک نیکل و نانوذرات پالادیم برای نمایش غلظت 1% هیدروژن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• قباد بهزادی‌پور ¹
• لیلا فکری اول ²
• حامد نظرپور فرد ³

¹ گروه فیزیک، واحد تهران شرق، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

² مرکز تحقیقات فیزیک پلاسما، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

³ آزمایشگاه مرکزی 2، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

چکیده

در این مقاله دو حسگر هیدروژنی با ساختار خازن فلز- اکسید- نیمرسانا Pd/SiO₂/Si و Ni/SiO₂/Si ساخته شده‌اند. میزان جذب و واجدب گاز هیدروژن در نانوذرات پالادیم در فشارهای مختلف گزارش شده است. منحنی‌های ظرفیت-ولتاژ برای حسگر Pd/SiO₂/Si در دمای اتاق و حسگر Ni/SiO₂/Si در دمای °C 140 در حضور نیتروژن خالص و 1% هیدروژن-نیتروژن بررسی شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که برای حسگر Pd/SiO₂/Si مدت زمان پاسخ­دهی s 4/1 و برای حسگر Ni/SiO₂/Si مدت زمان پاسخ‌دهی s 90 می‌باشد. مدت زمان برگشت‌پذیری برای حسگر بر اساس نانوذرات پالادیم s 14 است و برای حسگر بر اساس لایه نازک نیکل min 40 می‌باشد. همچنین مقایسه میان دو حسگر نشان می‌دهد که پاسخ‌دهی (R%) حسگر با ساختار نانوذرات پالادیم برابر 88% و حسگر با ساختار لایه نازک نیکل برابر 29% می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

• پاسخ‌دهی
• لایه نازک
• نانوذرات
• خازن

20.1001.1.20086156.1398.11.39.1.7

---

مراجع

• Hubert, L.B. Brett, G. Black, U. Banach, Sensors and Actuators B: Chemical, 157, 2011, 329.
• Ramachandran, R.K. Menon, International Journal of hydrogen Energy, 23, 1998, 593.
• Hubert, L. Boon-Brett, G. Black, U. Banach, Sensors and Actuators B: Chemical, 157, 2011, 329.
• Wu, Z. Zhu, S. Huang, R. Wu, Journal of Alloys and Compounds, 776, 2019, 965.
• Sanchez, P. Normile, J. Toro, R. Caballero, J. Colino, Applied Surface Science, 470, 2019, 212.
• Yoo, S. Kalanur, H. Seo, Journal of Alloys and Compounds, 788, 2019, 936.
• Bhati, S. Ranwa, M. Fanetti, M. Valant, M. Kumar, Sensors and Actuators B: Chemical, 255, 2018, 588.
• Li, C. Xia, Y. Zhang, Energy, 165, 2018, 709.
• Sun, M. Chen, X. Peng, B. Xie, M. Han, International Journal of Hydrogen Energy, 41, 2016, 1341.
• Lee, J. Lee, J. Noh, W. Kim, W. Lee, International Journal of Hydrogen Energy, 37, 2012, 14702.
• Lundstrom, M. Shivaraman, M. Svensson, L. Lundkvist, Applied Physics Letters, 26, 1975, 55.
• Singh, S. Dhall, A. Kaushal, B.R. Mehta, International Journal of Hydrogen Energy, 43, 2017, 1025.
• Kumar, S. Malik, B.R. Mehta, Sensors and Actuators B: Chemical, 209 , 2015, 919.
• Sun, H.H. Wang, Applied Physics Letters, 90, 2007, 213107.
• M. Sze, "Physics of semiconductor devices", Wiley, New York, 1987.
• Sieverts, Zeitschrift für Metallkunde, 21, 1929, 37.
• K. Gupta, "Chemical metallurgy: principles and practice", Wiley, New York, 2003.
• S. Ruska, "Microelectronic processing", McGraw-Hill, 1987.
• Bentarzi, "Transport in Metal-Oxide-Semiconductor structure; Mobile ions effects on the oxide properties", Springer, Verlag Berlin Heidelberg, 2011.
• Deal, Journal of EIectrochemical Society: reviews and news, 121, 1974, 198.
• R. Lide, "CRC Handbook of Chemistry and Physics version", CRC Press, Boca-Raton, Florida, 2008.
• L. Autran, D. Munteanu, Journal of Non-Crystalline Solids,

322, 2003, 219.

• Lundstrom, T. Distefano, Surface Sciences, 59, 1976, 23.
• Lu, Z. Chen, K. Saito, Sensors and Actuators B: Chemical, 122, 2007, 556.
• Dwivedi, R. Dwivedi, Sensors and Actuators B: Chemical, 71, 2000, 161.
• Zdansky, Nanoscale Research Letters, 6, 2011, 490.
• I. Chen, Sensors and Actuators B: Chemical, 246, 2017, 408.
• Stiblert, C. Svensson, Review of Scientific Instruments, 46, 1975, 1206.
• Lee, International Journal of Hydrogen Energy, 37, 2012, 14702.
• T. Phan, G.S. Chung, International Journal of Hydrogen Energy, 39, 2014, 20294.
• Jordan, IEEE transactions on electron devices, 32, 1985, 1158.
• J. Rakesh, S. Krishnan, M. Yoshimura, Nanoscale Research Letters, 4, 2009, 1191.
• A. Lewis, "The palladium hydrogen system", Academic Press, London and New York, 1967.