Вплив поверхневої морфології масиву кремнієвих нанониток на їх вологочутливі характеристики

Автор(и)

  • Ярослав Олексійович Ліневич Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського", Київ, Україна http://orcid.org/0000-0002-8399-034X
  • Вікторія Михайлівна Коваль Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, Україна http://orcid.org/0000-0002-3898-9163
  • Михайло Григорович Душейко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, Україна http://orcid.org/0000-0003-3476-4220
  • Марина Олексіївна Лакида Національний університет біоресурсів і природокористування України, Київ, Україна http://orcid.org/0000-0001-9973-9849

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347023110018

Ключові слова:

поверхнева шорсткість, вологочутливість, сенсор вологості, кремнієва нанонитка, атомно-силова мікроскопія, метало–стимульоване хімічне травлення

Анотація

Дана стаття присвячена дослідженню впливу поверхневої морфології масиву кремнієвих нанониток (КНН) на їх вологочутливі характеристики. В роботі було синтезовано сенсори вологи діодного типу на основі кремнієвих нанониток. КНН були синтезовані методом метало-стимульованого хімічного травлення, p-n-перехід сформовано в масиві КНН методом дифузії. Дослідження поверхневої морфології здійснювалось методом атомно-силової мікроскопії. Проведено вимірювання електричних та вологочутливих характеристик сенсорів вологості. Встановлено вплив поверхневої морфології (с.к.з шорсткості поверхні та об’ємної пористості матеріалу) на робочі характеристики приладів. Зокрема показано, що зростання величини шорсткості поверхні масиву кремнієвих нанониток призводить до помітного зростання величини відгуку (до 72.5 разів), а також зменшення часу відгуку та часу відновлення сенсорів вологи до 20 с та 36 с відповідно. Натомість зменшення с.к.з шорсткості призводить до покращення наступних параметрів сенсора: реверсивності до 11.3%, короткочасової стабільності до 1.61% та повторюваності сигналу сенсора до 0.45%. Продемонстровано важливість врахування взаємозв'язку поверхневої морфології масиву нанониток з їх вологочутливими характеристиками для розробки високоефективних сенсорів на їх основі.

Опубліковано

2024-05-06

Як цитувати

Ліневич, Я. О., Коваль, В. М., Душейко, М. Г., & Лакида, М. О. (2024). Вплив поверхневої морфології масиву кремнієвих нанониток на їх вологочутливі характеристики . Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка. https://doi.org/10.20535/S0021347023110018

Номер

Розділ

Оригінальні статті