Structural analysis for the improvement of SnO(2) based gas sensors

Abstract

La investigación presentada está centrada en la mejora de sensores de gas conductométricos de Sn02. Se analizan sensores en capa gruesa y en capa delgada. En el primer caso, el polvo de Sn02 necesario para fabricar los sensores ha sido elaborado mediante la técnica de sol-gel. Tras la obtención de un precursor (Sn02 hidratado), se han realizado estudios de calcinación, introducción de aditivos metálicos (Pt, Pd) y, por primera vez, un molido del material. Gracias a la disponibilidad de nanopartículas con tamaño de grano entre 3 y 100 nm, se ha podido analizar por primera vez el espectro Raman completo de nanoparticulas de Sn02, a partir el cual se presentan tres metodos diferentes para determinar de forma no destructiva el tamaño de grano medio y la distribución de tamaños de partícula en un sensor. Del estudio del molido del material de deduce que a través de éste se puede controlar la microestructura de las nanopartículas, asi como el estado de su superficie, permitiendo un control de la resistencia de base de los sensores y una mejora de su selectividad.

Los sensores en capa delgada se han fabricado mediante las técnicas IBAD i RGTO, en crecimiento mono y multicapa. Se presenta en el trabajo un estudio detallado del depósito de Sn y de su oxidacón termica, extrayéndose de la investigación de los parámetros de la difusión del O en el Sn, así como las diferentes fases intermedias en la conversión de Sn a Sn02. Mediante el método RGTO multicapa se consigue reducir el tiempo de oxidación, así como mejorar la sensitividad de los sensores.