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Caratterizzazione di sensori di gas chemoresistivi

Laurea liv.I

Facoltà: Chimica Industriale

Autore: Michele Santini Contatta »

Composta da 48 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 19 click dal 15/06/2018.

Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.

 

 

Estratto della Tesi di Michele Santini

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Considerando i meccanismi di reazione per i semiconduttori ​p ​ed ​n ​, si può stabilre anche una correlazione tra la conduttanza di un film policristallino di ossido semiconduttore e temperatura. Definendo ​G come conduttanza e ​G ​ 0 ​ come costante di proporzionalità funzione dei parametri bulk e geometrici della pasta, si ottiene l’equazione ​ ​(4): (4) Dove con ​e ​si indica il numero di elettroni, ​Vs ​la barriera di potenziale, ​Kb costante di Boltzmann e ​T la temperatura. Il termine ​eVs rappresenta l’energia di attivazione per la conduzione del semiconduttore. L’ossigeno che si adsorbe sul semiconduttore alza la barriera di potenziale ( ​Vs) ​causando una variazione della conduttanza. L’energia di attivazione per la conduttanza, ​eVS ​, è influenzata dalla carica del bulk e dalla frazione di ricoprimento delle specie superficiali ed è, quindi, funzione della composizione ​ ​dei ​ ​gas ​ ​presenti ​ ​nell’atmosfera. Visto il ruolo fondamentale giocato dagli effetti superficiali nel funzionamento dei sensori chimici per gas, è chiara la necessità di avere un film di ossido semiconduttore policristallino in cui i grani siano più piccoli possibile; le piccole dimensioni dei grani, infatti, aumentano il rapporto superficie/volume, in modo inversamente proporzionale al raggio, ​ ​rendendo ​ ​gli ​ ​effetti ​ ​superficiali ​ ​dominanti ​ ​su ​ ​quelli ​ ​di ​ ​bulk. 1.6 ​ ​​ ​​ ​Letture ​ ​della ​ ​resistenza La corretta lettura della resistenza garantisce una perfetta analisi qualitativa e quantitativa del gas presente in atmosfera. A seconda del tipo di gas il semiconduttore reagisce in maniera differente (come verrà spiegato con più dettagli nel capitolo 2.4). L'obiettivo del lavoro è quello di realizzare un modello matematico sui dati ottenuti dalla resistenza da impiegare per la calibrazione del sensore. Per avere un’idea sull’andamento della resistenza in condizione di sola aria e in presenza del gas riducente all'apertura e la chiusura del canale del gas target, vedi Fig. 1.6. L’atmosfera 12
Estratto dalla tesi: Caratterizzazione di sensori di gas chemoresistivi