Дослідження титано-вольфрамового оксиду заліза як датчика газу

Abstract

Отримано структури TixFe3-xO4 та WxFe3-xO4. При зміні атомного відсотка плівок, вирощених за тих самих умов, за результатами EDX аналізу, спостерігаються різні співвідношення в їх структурі: WxFe3-xO4(O: 71,05 %, Fe: 4,22 %, W: 24,74 %) та TixFe3-xO4 (O; 58,16 %, Fe; 41,68 %, Ti; 0,17 %). Можна сказати, що тут є внесок джерела живлення, але істотну роль відіграють також термодинаміка плазми та енергія активації металів. Різниця в кількості кисню у цих структурах є очевидна. Енергія забороненої зони вирощеної та відпаленої структур TixFe3-xO4 була визначена з даних поглинання як 2,19 еВ та 2,14 еВ, відповідно. Отритмано, що під час вирощування та відпалу структури для WxFe3-xO4 ці значення становлять 3,09 еВ і 3,15 еВ, відповідно. При дослідженні результатів XRD моноклінної структури кристала WxFe3-xO4 і полікристала TixFe3-xO4 спостерігаються як ромбічні, так і кубічні структури. Відповідь структури WxFe3-xO4 на газоподібний водень вимірювали при значеннях потоку 1000 ppm, при 300 градусах, під білим світлом і темрявою протягом 300, 180, 120 секунд, і було видно, що розглянуті тонкі плівки придатні для газу застосування датчика під білим світлом. Структура WxFe3-xO4 проявляє світлочутливість, незважаючи на відносно широку заборонену зону. Однак немає доказів того, що ця чутливість спричинена газоподібним воднем; але можна твердити про чутливість до освітлення. Крім того, відповідь структури TixFe3-xO4 вимірювали протягом 600 секунд, і було видно, що досліджувані тонкі плівки не підходять для застосування у якості газового датчика під дією білого світла.