Газовий датчик на основі нанорозмірних напівпровідникових гетероструктур ZnS/CdS, що працює при кімнатній температурі
Nanoscale heterostructures ZnS/CdS have been synthesized in order to put into effect those gas sensors, which work at room temperature. Synthesis was carried out in two stages. The first stage is the formation of CdS nanorods. The second stage is solvothermal approach, it leads to deposition and gro...
Saved in:
| Date: | 2017 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2017
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/446 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543894225813505 |
|---|---|
| author | Prokopenko, S. L. Gunya, G. M. Makhno, S. M. Gorbyk, P. P. |
| author_facet | Prokopenko, S. L. Gunya, G. M. Makhno, S. M. Gorbyk, P. P. |
| author_sort | Prokopenko, S. L. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:14:22Z |
| description | Nanoscale heterostructures ZnS/CdS have been synthesized in order to put into effect those gas sensors, which work at room temperature. Synthesis was carried out in two stages. The first stage is the formation of CdS nanorods. The second stage is solvothermal approach, it leads to deposition and growth of a ZnS particles on CdS nanoparticles. A number of samples with different molar ratio Zn/Cd were synthesized.The XRD method shows appearance of the cubic phase of ZnS on hexagonal CdS. The size of the synthesized ZnS/CdS nanorods is an average length of 150–200 nm and a thickness approximately of 20 nm. Optical spectra for all the synthesized samples were recorded in the wavelength ranging of 350–800 nm at room temperature. The band gap of the synthesized CdS nanorods is 2.40 eV, those of the heterostructures 0.75 ZnS/CdS and 1.0 ZnS/CdS are 2.38 and 2.35 eV respectively.The dynamic response characteristics of sensors was measured in air and in the presence of acetone or ammonia gas. The measurement was performed at room temperature. Each exposure/recovery cycle was carried out for an exposure interval of 200–250 s followed by a recovery interval of 200 s in air. With an increase of amount of the ZnS on the CdS surface, the response of the sensor increases respectively. All the investigated sensors based on ZnS/CdS heterostructures have better sensitivity for NH3 atmosphere (for 0.75 ZnS/CdS about 1.4 times higher) in comparison with acetone atmosphere. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:33:07Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-446 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:49Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-4462022-06-29T10:14:22Z Room-temperature gas sensor based on semiconductor nanoscale heterostructures ZnS/CdS Газовый датчик на основе наноразмерных полупроводниковых гетероструктур ZnS/CdS, работающий при комнатной температуре Газовий датчик на основі нанорозмірних напівпровідникових гетероструктур ZnS/CdS, що працює при кімнатній температурі Prokopenko, S. L. Gunya, G. M. Makhno, S. M. Gorbyk, P. P. sensor ZnS/CdS heterostructures NH3 acetone nanorods датчик ZnS/CdS гетероструктури NH3 ацетон нанострижні датчик ZnS/CdS гетероструктуры NH3 ацетон наностержни Nanoscale heterostructures ZnS/CdS have been synthesized in order to put into effect those gas sensors, which work at room temperature. Synthesis was carried out in two stages. The first stage is the formation of CdS nanorods. The second stage is solvothermal approach, it leads to deposition and growth of a ZnS particles on CdS nanoparticles. A number of samples with different molar ratio Zn/Cd were synthesized.The XRD method shows appearance of the cubic phase of ZnS on hexagonal CdS. The size of the synthesized ZnS/CdS nanorods is an average length of 150–200 nm and a thickness approximately of 20 nm. Optical spectra for all the synthesized samples were recorded in the wavelength ranging of 350–800 nm at room temperature. The band gap of the synthesized CdS nanorods is 2.40 eV, those of the heterostructures 0.75 ZnS/CdS and 1.0 ZnS/CdS are 2.38 and 2.35 eV respectively.The dynamic response characteristics of sensors was measured in air and in the presence of acetone or ammonia gas. The measurement was performed at room temperature. Each exposure/recovery cycle was carried out for an exposure interval of 200–250 s followed by a recovery interval of 200 s in air. With an increase of amount of the ZnS on the CdS surface, the response of the sensor increases respectively. All the investigated sensors based on ZnS/CdS heterostructures have better sensitivity for NH3 atmosphere (for 0.75 ZnS/CdS about 1.4 times higher) in comparison with acetone atmosphere. Синтезированы наноразмерные дисперсные гетероструктуры ZnS/CdS для создания газовых датчиков, эффективно работающих при комнатной температуре. Методом РФА показано образование кубической фазы ZnS на гексагональном CdS. Показано уменьшение ширины запрещенной зоны образцов с 2.40 эВ для CdS до 2.35 эВ для 1.0 ZnS/CdS. Высокая селективность, повторяемость и небольшое, до 100 с, время изменения сопротивления позволяют использовать синтезированные образцы в качестве экономичных газовых датчиков на аммиак и ацетон. Синтезовано нанорозмірні дисперсні гетероструктури ZnS/CdS для створення газових датчиків, які ефективно працюють при кімнатній температурі. Методом РФА показано виникнення кубічної фази ZnS на гексагональному CdS. Показано зменшення ширини забороненої зони зразків з 2.40 еВ для CdS до 2.35 еВ для 1.0 ZnS/CdS. Висока селективність, відтворюваність і невеликий, до 100 с, час зміни опору дозволяють використовувати синтезовані зразки як економічні газові датчики на амоніак і ацетон. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2017-11-25 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/446 10.15407/hftp08.04.432 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 8 No. 4 (2017): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 432-438 Химия, физика и технология поверхности; Том 8 № 4 (2017): Химия, физика и технология поверхности; 432-438 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 8 № 4 (2017): Хімія, фізика та технологія поверхні; 432-438 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp08.04 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/446/447 Copyright (c) 2017 S. L. Prokopenko, G. M. Gunya, S. M. Makhno, P. P. Gorbyk |
| spellingShingle | датчик ZnS/CdS гетероструктури NH3 ацетон нанострижні Prokopenko, S. L. Gunya, G. M. Makhno, S. M. Gorbyk, P. P. Газовий датчик на основі нанорозмірних напівпровідникових гетероструктур ZnS/CdS, що працює при кімнатній температурі |
| title | Газовий датчик на основі нанорозмірних напівпровідникових гетероструктур ZnS/CdS, що працює при кімнатній температурі |
| title_alt | Room-temperature gas sensor based on semiconductor nanoscale heterostructures ZnS/CdS Газовый датчик на основе наноразмерных полупроводниковых гетероструктур ZnS/CdS, работающий при комнатной температуре |
| title_full | Газовий датчик на основі нанорозмірних напівпровідникових гетероструктур ZnS/CdS, що працює при кімнатній температурі |
| title_fullStr | Газовий датчик на основі нанорозмірних напівпровідникових гетероструктур ZnS/CdS, що працює при кімнатній температурі |
| title_full_unstemmed | Газовий датчик на основі нанорозмірних напівпровідникових гетероструктур ZnS/CdS, що працює при кімнатній температурі |
| title_short | Газовий датчик на основі нанорозмірних напівпровідникових гетероструктур ZnS/CdS, що працює при кімнатній температурі |
| title_sort | газовий датчик на основі нанорозмірних напівпровідникових гетероструктур zns/cds, що працює при кімнатній температурі |
| topic | датчик ZnS/CdS гетероструктури NH3 ацетон нанострижні |
| topic_facet | sensor ZnS/CdS heterostructures NH3 acetone nanorods датчик ZnS/CdS гетероструктури NH3 ацетон нанострижні датчик ZnS/CdS гетероструктуры NH3 ацетон наностержни |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/446 |
| work_keys_str_mv | AT prokopenkosl roomtemperaturegassensorbasedonsemiconductornanoscaleheterostructuresznscds AT gunyagm roomtemperaturegassensorbasedonsemiconductornanoscaleheterostructuresznscds AT makhnosm roomtemperaturegassensorbasedonsemiconductornanoscaleheterostructuresznscds AT gorbykpp roomtemperaturegassensorbasedonsemiconductornanoscaleheterostructuresznscds AT prokopenkosl gazovyjdatčiknaosnovenanorazmernyhpoluprovodnikovyhgeterostrukturznscdsrabotaûŝijprikomnatnojtemperature AT gunyagm gazovyjdatčiknaosnovenanorazmernyhpoluprovodnikovyhgeterostrukturznscdsrabotaûŝijprikomnatnojtemperature AT makhnosm gazovyjdatčiknaosnovenanorazmernyhpoluprovodnikovyhgeterostrukturznscdsrabotaûŝijprikomnatnojtemperature AT gorbykpp gazovyjdatčiknaosnovenanorazmernyhpoluprovodnikovyhgeterostrukturznscdsrabotaûŝijprikomnatnojtemperature AT prokopenkosl gazovijdatčiknaosnovínanorozmírnihnapívprovídnikovihgeterostrukturznscdsŝopracûêprikímnatníjtemperaturí AT gunyagm gazovijdatčiknaosnovínanorozmírnihnapívprovídnikovihgeterostrukturznscdsŝopracûêprikímnatníjtemperaturí AT makhnosm gazovijdatčiknaosnovínanorozmírnihnapívprovídnikovihgeterostrukturznscdsŝopracûêprikímnatníjtemperaturí AT gorbykpp gazovijdatčiknaosnovínanorozmírnihnapívprovídnikovihgeterostrukturznscdsŝopracûêprikímnatníjtemperaturí |