Κατασκευή Και Χαρακτηρισμός Χημικών Αισθητήρων Βασισμένων Σε Διθειούχο Μολυβδαίνιο

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκαν, κατασκευάστηκαν και χαρακτηρίστηκαν χημικοί αισθητήρες τύπου αγωγιμότητας. Οι αισθητήρες κατασκευάστηκαν με λεπτό υμένιο διθειούχου μολυβδαινίου με την χρήση της μεθόδου θερμού νήματος εξάχνωσης (hot-wire vapor deposition) σε υπόστρωμα πυριτίου. Τα ηλεκτρόδια κατασκευάστηκαν είτε από χρυσό είτε από πλατίνα και κυρίως σε διάταξη πολλαπλών ηλεκτροδίων. Μελετήθηκαν τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των αισθητήρων μέσω της χάραξης των χαρακτηριστικών τάσης ρεύματος σε θερμοκρασίες που κυμαίνονταν από 20 οC έως 100οC και μελετήθηκε η φύση των επαφών μετάλλου ημιαγωγού.Στη συνέχεια μελετήθηκε η αντίδραση των χημικών αισθητήρων σε διάφορα περιβάλλοντα, όπως σε περιβάλλον υγρασίας, υδρογόνου και μονοξειδίου του άνθρακα και σε θερμοκρασίες από θερμοκρασία περιβάλλοντος έως 100 οC. Διαπιστώθηκε ότι οι χημικοί αισθητήρες αντιδρούν στην παρουσία υγρασίας στο περιβάλλον ακόμα και σε χαμηλές θερμοκρασίες. Αντίθετα δεν έδωσαν ανιχνεύσιμο σήμα παρουσία υδρογόνου ή μονοξειδίου του άνθρακα. Αξίζει να επισημάνουμε ότι τόσο η διαδικασία κατασκευής των αισθητήρων όσο και η ανίχνευση των αερίων έγινε σε ιδιαίτερα χαμηλές θερμοκρασίες (<100 οC), ώστε η τεχνολογία αυτή να μπορεί να εφαρμοστεί σε εύκαμπτα υποστρώματα όπως πλαστικό και χαρτί.