SENSOR DE ALTA PRECISIÓN PARA SH2 CONSTRUIDO CON SnO2 NANOCRISTALINO DOPADO

M. P. POIASINA; N. E. WALSÖE DE RECA; M. F. BIANCHETTI; V. WITTEMBERG

Villa Carlos Paz, Pcia de Córdoba

Jornada; IV Nanocórdoba 2017; 2017

Universidad Nacional de Río Cuarto

El SnO 2 , puro y dopado, ha sido utilizado desde hace algunas décadas para fabricar sensores de gases de tipo resistivo. El tema se ha retomado en los últimosaños porque el mismo material semiconductor, puro o dopado pero nanocristalino ha sido empleado para construir sensores con ventajas notables. Por ej. latemperatura de operación (Top) de un dispositivo construido con el nanosemiconductor desciende de (350-450)oC a (180-200)oC respecto de la del dispositivoconstruido con el mismo material pero policristalino y convencional yla sensibilidad del segundo aumenta de 30-37% respecto de la del primero. Los autoreshan construido sensores de gases de alta precisión empleando SnO 2 nanocristalino puro y dopado con Al o In para detectar ppm de H 2 , CO yVOCs, empleandotécnicas de películas gruesas o finas [1, 2] que ya han sido patentados o están en trámite [3].En este trabajo, se ha sintetizado el SnO 2 nanocristalino dopado con CuO para sensar H 2 S (g) en aire ya que el SnO 2 dopado con baja cantidad de (5%p) de CuOresulta un excelente promotor del aumento de la sensibilidad y la selectividad en la detección del H 2 S [4] a temperaturas cercanas a los 100oC.Se ha solicitado alDEINSO un sensor para el control de contaminación industrial en plantas de ?cracking? de petróleo.Para la síntesis se emplearon comparativamente trestécnicas: ?Spray-pyrolysis?, ?Spin-coating? y dip-coating? (estas dos últimas técnicas siguieron a un proceso de sol-gel)para obtener películas muy delgadasya que las características de las láminas de SnO 2 -CuO mejoran notablemente cuando se reduce el espesor dela película y si el sistema de sensado es de multi-capas [5]. Se consideraron, en consecuencia, las técnicas a emplear para crecer los materiales, la generación de tensiones durante el depósito y su efecto y seestudiaron los mecanismos de crecimiento. Los materiales se caracterizaron con técnicas de difracción de RX (para determinar el tamaño de cristalitacon laecuación de Scherrer y para medir lageneración de tensiones duranteel depósito de los films delgados),TEM (HRTEM) y SEM para determinación de lananoestructura y del espesor de las películas delgadas.Se menciona también el sistema eléctrico de conmutación para el control del sensor y de su To, yapatentado por los autores [6] que permite medir alternativamente la variación de la resistividad del sensor (proporcional a la concentración del gas absorbido)y controlar la To del dispositivo con un ahorro de energía considerable.