Ozone Sensitive Properties of Thin Films of Nanocrystalline Silicon Carbide

Abstract

У роботі ми дослідили здатність нанокристалічних плівок SiC виявляти озон у атмосферній суміші під атмосферним тиском за концентраціями озону 0,1 мг/м3 (максимально допустима концентрація) та 4,0 мг/м3. Коефіцієнт чутливості до озону S (О3) оцінювали за формулою S (О3) = (Rg – Ra)/Ra, де Rg і Ra– плівкові опори при наявності та відсутності озону в атмосфері повітря відповідно. Об'ємна витрата озоно-повітряної суміші становила 2 л/хв. Вивчено температурну залежність коефіцієнта чутливості до озону S (O3) в інтервалі температур 100-450 ºС. Було встановлено, що максимальні значення S (O3) + 0,71 та – 0,80 спостерігалися при температурах 280 ºС та 330 ºС відповідно для обох концентрацій озону. Крім того, встановлено, що S (O3) мав позитивний знак при температурі 280 ºС і негативне значення при 330 ºС. Різна полярність зміни опору плівки при заданих температурах була обумовлена різним співвідношенням окислювально-відновлювальні реакції озону з атмосферними газами на поверхні плівок nc-SiC. Обидві температури можна використовувати для детектування озону за допомогою датчиків на плівках nc-SiC, однак, з точки зору зниження споживання енергії, температура 280 ºС виглядає більш переважно.