رشد و مشخصه‌يابي و بررسي ويژگي‌هاي حسگري لايه نازك α-Fe2O3 (هماتيت)

Synthesis and characterization and investigating gas sensing properties of α-Fe2O3 (hematite) thin film

در اين تحقيق لايه¬ نازك α-Fe2O3 (هماتيت) به روش اسپري پايروليزيز بر روي زير لايه شيشه‌اي لايه نشاني شد. از پودر نيترات آهن به عنوان پيش ماده و آب مقطر و اسيد نيتريك به عنوان حلال استفاده گرديد. خواص ساختاري و اپتيكي نمونه مورد بررسي قرار گرفت. آناليز الگوي پراش پرتو ايكس (XRD) قله‌هايي با راستاي ارجح (104) را نشان داد. از نتايج طيف سنجي UV-Vis اندازه گاف نواري براي نمونهeV 3/2 محاسبه گرديد. بخار اتانول عاملي كاهنده است كه در مواد نيم رساناي نوع n مانند هماتيت باعث كاهش مقاومت مي‌شود. در اين مقاله از ppm 200 بخار اتانول براي بررسي خواص حسگري نمونه در دماهاي مختلف استفاده شد. نمونه در دماي كار °C250 حساسيت 30 % را به ppm 200 گاز اتانول نشان داد.

In this research, thin film of α-Fe2O3 (hematite) was deposited by spray pyrolysis on a glass substrate. Iron nitrate powder was used as a precursor and distilled water and nitric acid as solvent. The structural and optical properties of the sample were studied. X-ray diffraction (XRD) pattern analysis showed preferred peaks at (104). From UV-Vis spectroscopy the band gap was calculated to be about 2.3eV. Ethanol vapor is an reducing gas agent, which causes the decrease of sheet resistance in n-type semiconductors as in hematite. Gas ethanol is an Electron donor that reduces resistance in semiconducting n-type materials such as hematite. In this paper, 200ppm ethanol vapor was used to examine the sensor s properties at different temperatures. Sample revealed the sensitivity of about 30% in response to 200ppm ethanol gas at the temperature of 250°C.