Разработка технологии и исследование свойств наноструктур на основе массивов ZnO-наностержней, допированных Sn и Au для чувствительных элементов сенсоров газов

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы получения наноматериалов, в частности, наноструктур оксида цинка, допированных Au и Sn с полифункциональными свойствами и формирования на их основе энергоэффективных элементов функциональной электроники (чувствительных элементов газовых датчиков). Одним из важнейших параметров для газочувствительных сенсоров является удельная поверхность для адсорбции молекул газа. Использование наноструктур в качестве активных слоев позволяет значительно улучшить параметр адсорбционных газовых сенсоров - отношение поверхности к объему. Поэтому, наноразмерные материалы, такие как наностержни ZnO, способные за счет большой удельной поверхности к протеканию активных поверхностных реакций, являются наиболее перспективными для создания на их основе чувствительного элемента газового сенсора. Наиболее распространенными материалами для сенсоров газов в последнее время являются нанокомпозиты на основе полупроводниковых оксидов металлов. Актуальность исследования определяется разработкой единых физико-технологических подходов к способам синтеза и модификации структур нанокомпозитных, наноразмерных материалов и наноструктур с целью получения сенсоров газов с улучшенными свойствами (повышенная чувствительность, низкие рабочие температуры, стабильность во времени, низкая цена и простота получения) за счет направленного формирования электрофизических и физико-химических свойств, способных осуществлять непрерывный контроль, учет и переработку выбросов газов – загрязнителей в атмосферный воздух, в том числе за счет активирующего действия УФ излучения (360-400нм). Научная идея заключается в разработке физико-технологических подходов к способам формирования и модификации структуры и состава нанокомпозитных и наноразмерных материалов и наноструктур с целью получения материалов с низкой зависимостью удельного сопротивления от температуры для улучшения газочувствительных свойств (повышенная чувствительность, низкие рабочие температуры, стабильность во времени, в том числе за счет активирующего действия УФ излучения (360-400нм) регулируемой интенсивности (0-200 мкВт/см2), применяемых в системах непрерывного контроля и учета выбросов газов – загрязнителей в атмосферный воздух). Разработанные материалы могут применяться в сенсорах газов для систем контроля концентрации газов.