Научная статья на тему 'Рентгеноструктурные исследования тонких пленок на основе смешанных оксидов'

Рентгеноструктурные исследования тонких пленок на основе смешанных оксидов Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
144
31
Читать
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
Предварительный просмотр
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Рентгеноструктурные исследования тонких пленок на основе смешанных оксидов»

Секция химии и экологии

Схема 2

4а,Ь с

УДК 539.217.5:546.28

Т.Н. Назарова, Е.В. Полянская

РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК НА ОСНОВЕ СМЕШАННЫХ ОКСИДОВ

Тонкие пленки были получены золь-гель методом из растворов тетраэтокси-силана с добавлением соединений олова и серебра в различном соотношении. Пленочные образцы отжигались при температурах 623 и 873 ^

Рентгеноструктурный анализ показал наличие в отожженных пленках кристаллических модификаций оксидов серебра и олова. Было выявлено, что при тем-623 , ,

образуются оксиды серебра Ag2Oз, Ag2O, Ag4SЮ4 и олова SnO, SnзO4 и SnO2. При повышении температуры отжига структура пленки упорядочивается и наряду с диоксидом кремния преобладающими являются SnO2 и Ag2O, как наиболее энергетически устойчивые формы.

Анализ соотношения Sn/Ag в пленке и в соответствующем пленкообразующем растворе показывает, что при малых температурах отжига структура пленки является неупорядоченной и зависимость соотношения элементов в исходном растворе и в пленке не удается четко установить. При высоких температурах отжига зависимость между соотношением элементов в растворе и в пленке носит линейный характер (рис.1).

Рис.1. Зависимость соотношения Sn/Ag в пленке от соотношения Sn/Ag в исходном пленкообршующ ем растворе

Известия ТРТУ

Специальный выпуск

Снижение величины соотношения Бп/Л§ при температуре отжига 873К, говорит о том, что оксиды олова кристаллизуются при более низких, а оксиды серебра при более высоких температурах отжига.

УДК 539.217.5

В.В. Петров

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА ЭНЕРГИЮ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОЛЕКУЛ ГАЗА С ПОВЕРХНОСТЬЮ ГАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ОКСИДНОГО

МАТЕРИАЛА

Работа полупроводниковых сенсоров газа основывается на реакциях взаимодействия анализируемых молекул (СО, N0^ КН3, Н28, С2Н5ОН) с поверхностью пленочного газочувствительного материала (ГЧМ). Механизм поверхностных реакций во многом еще не исследован. В данной работе показано влияние поверхностного электрического поля на энергию взаимодействия молекул газов с поверхностью оксидных ГЧМ.

, -ционные центры: адсорбированные ОН-^ группы и ионы 02" (при Т= 50-2500С),

и ионы атомарного кислорода О2- и О- (при Т=250-400°С), которые создают на поверхности сильное электрическое поле Е величиной (1-7)*107В/см. Молекулы газа

,

и заряженным адсорбционным центром раа можно оценить с помощью выражения

е ■ V -а О = - N---------------—

а 2 ’

где е - заряд электрона; V - валентность иона адсорбента; ц - дипольный момент молекулы адсорбата; 20 - равновесное расстояние, равное сумме Ван-дер-ваальсовых радиусов молекул адсорбата и иона адсорбента; N3 - число Авогадро.

Поверхностное электрическое поле индуцирует в молекулах газа дополнительный дипольный момент (хи=а*Е, что приводит к увеличению энергии взаимодействия адсорбат - адсорбент Оаа . В таблице представлены некоторые параметры молекул газов и результаты расчетов.

Молекула СО да2 NHз С2Н50Н

ц, Б 0,119 0,29 - 0,33 1,44 - 1,53 0,93 - 1,1 1,63 - 1,7

Радиус молекулы, нм 0.333 0.319 0.307 0.339 0.405

Поляризуемость, а, см3 х10-24 2.0 ~ 1.8 2.4 3.6 5.6

-Оаа, кДж/мОЛЬ 12,1 31 - 35 161 - 171 92 - 109 128 - 134

ци при Е=3*107В/см, Б 0,2 0,18 0,24 0,34 0,56

- °аа кДж/моль 34 52 - 56 196 - 206 134 - 151 182 - 188

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.