INTECIN   20395
INSTITUTO DE TECNOLOGIAS Y CIENCIAS DE LA INGENIERIA "HILARIO FERNANDEZ LONG"
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Sensibilidad a la humedad de películas delgadas de vidrios calcogenuros para su aplicación en sensores de gases
Autor/es:
CONDE GARRIDO, JUAN MANUEL; ESCOBAR, ANA; BALSEIRO, FLORENCIA; M. A. UREÑA; SILVEYRA, JOSEFINA MARÍA; O. CUELLAR RODRIGUEZ
Lugar:
Buenos Aires
Reunión:
Jornada; Jornada Interdisciplinaria de Aplicaciones de Fenómenos de Superficie; 2019
Resumen:
La contaminación atmosférica se produce por la liberación de gases como producto de diversos procesos. Dichos procesos son específicos del entorno donde se realizan, pero pueden afectar a otros entornos, ya sean urbanos, rurales o industriales. Además del efecto invernadero y de la salud de los seres humanos (según datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), causan más de dos millones de muertes por año), la producción agropecuaria y la flora y fauna del país también están expuestos al riesgo ambiental.La Argentina cuenta con información limitada para evaluar la situación y cuantificar tendencias atmosféricas. Sólo en algunas jurisdicciones del país se cuenta con inventarios de fuentes de emisión que evalúan tipo y cantidad de contaminantes en el aire urbano, y tienen un programa de vigilancia con fines de prevención y control [1]. De allí la necesidad de desarrollar tecnologías que permitan medir la calidad del aire, no solo en entornos urbanos e industriales, sino también en entornos agropecuarios u otras extensiones sin infraestructura, donde el monitoreo deba realizarse de forma remota.Actualmente, los sensores comerciales con capacidad de detección de gases tales como NO2, NO, SO2, NH3 utilizan óxidos semiconductores de metales como material sensible (SnO2, WO3, V2O5, etc.) y miden su resistencia para calcular la concentración de gas presente. Sin embargo, a pesar de su aplicación generalizada, los sensores de gases de óxido de metal son muy sensibles a la humedad ambiente por lo que, para obtener mediciones confiables, deben trabajar típicamente a temperaturas por encima de 350 ºC, lo que lleva a un consumo de energía del sensor en el rango de 1 Watt. En el caso de un sensor remoto, el cual requiere que el consumo de energía sea mínimo para aumentar así su autonomía, resulta primordial que su funcionamiento no requiera de a altas temperaturas.Algunas aleaciones de calcógenos (es decir, con contenido de S, Se y/o Te), también son sensibles a la presencia de gases contaminantes. Pero, a diferencia de los óxidos de metales, presentan la ventaja de ser poco sensibles a la humedad ambiente, por lo que no requieren de altas temperaturas para su funcionamiento. Por este motivo, necesitan de un menor mantenimiento y consumo de energía, pudiendo ser operados en forma remota por períodos de tiempo más largos y con menores costos. Durante la última década, se han destinado grandes esfuerzos a la investigación de membranas a base de teluro [2]. Otros estudios han probado la factibilidad de utilizar también otros sistemas calcogenuros [3, 4].En este trabajo, estudiamos las propiedades eléctricas de películas delgadas de vidrios calcogenuros de composiciones GeSe3, Te, GeTe y SeTe. Las muestras se prepararon a partir de la pesada de los materiales puros, que se sellaron al vacío (1-2×10-5 mbar) y fueron fundidos en un horno de resistencias. Luego los materiales se amorfizaron dejándolos caer en un recipiente de agua y hielo y se molieron y compactaron para formar pastillas que sirvieron de blancos para el depósito de películas delgadas por la técnica de deposición por ablación láser. Medimos la resistencia superficial de las películas en varias condiciones de humedad y temperatura mediante la técnica de medición de resistencias a 2 puntas con un electrómetro Keithley 6517B (las resistencias variaron entre 106 Ω y 1012 Ω), y estimamos la energía del gap para cada aleación (0,6 eV ± 0,2 eV).