Blog

Nov 11, 2023

Réponse de détection de gaz du faisceau d'ions irradié Ga

Rapports scientifiques volume 12,

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 22351 (2022) Citer cet article

652 accès

2 Altmétrique

Détails des métriques

Les couches minces de ZnO dopé au gallium modifié induit par faisceau d'ions sont étudiées pour leurs applications de détection de gaz. Les films minces d'oxyde de zinc dopé au gallium irradiés Ag9+ et Si6+ ont été exposés à diverses concentrations d'éthanol et d'acétone gazeux pour des applications de détection de gaz. Le ZnO mince dopé au Ga irradié par des ions Ag9+ a été optimisé à différentes températures de fonctionnement. Il a été observé que la réponse de détection de gaz pour l'éthanol et l'acétone augmente avec l'augmentation de la fluence des ions Ag9+. Cela indique que les ions lourds rapides ont amélioré la sensibilité du film mince de ZnO Ga-dolé en réduisant la taille des particules. Les films minces de ZnO dopés au Ga irradiés aux ions Si6+ ont également été exposés à de l'éthanol et de l'acétone pour des applications de détection de gaz. Par rapport au film mince irradié aux ions Ag9+, le film irradié avec le faisceau d'ions Si6+ présente une réponse de détection supérieure à la fois à l'éthanol et à l'acétone.

L'intérêt croissant de la fraternité de recherche dans le domaine des capteurs de gaz est dû à la nécessité d'un environnement de travail humain sûr, exempt de gaz toxiques, nocifs et combustibles. Les gaz organiques volatils tels que l'acétone, l'éthanol et l'ammoniac sont connus comme des polluants intérieurs. L'inhalation de ces gaz au-dessus de la limite autorisée peut ne pas être sans danger pour les humains. Il est donc devenu indispensable de détecter la présence de ces gaz dans l'environnement humain1. Par conséquent, l'intérêt majeur est de développer des capteurs de gaz sélectifs très sensibles et à réponse rapide. Les capteurs de gaz à base de semi-conducteurs à oxyde métallique sont considérés comme l'une des meilleures options en raison de leurs nombreux avantages, notamment leur faible coût, leur petite taille, leur temps de réponse et de récupération rapides, leur fabrication simple et leur compatibilité élevée avec le traitement microélectronique2,3. La découverte de la nanotechnologie a augmenté la possibilité de réinventer les procédures et les options pour un raffinement supplémentaire en termes de réponse de détection et de sélectivité des capteurs de gaz à base d'oxyde métallique. L'un des principaux avantages des nanoparticules semi-conductrices d'oxyde métallique est leur rapport surface/volume élevé. Étant donné que la réponse de détection dépend fortement de la surface des matériaux exposés aux gaz, le capteur à base de nanostructures à couche mince devrait surpasser le capteur en vrac3.

L'oxyde de zinc (ZnO) est l'un des semi-conducteurs à oxyde métallique les plus importants avec une grande énergie de liaison d'excitons de 60 meV et un écart d'énergie à large bande de 3,37 eV à température ambiante4. En raison de son abondance dans la nature et de ses propriétés électriques et optiques exceptionnelles, il a une large gamme d'applications dans les dispositifs électroniques et optoélectroniques tels que les fenêtres de cellules solaires, les dispositifs à ondes acoustiques de surface et les applications de détection de gaz5,6,7,8,9. Le film mince de ZnO est plus approprié pour les applications de détection de gaz en raison de son rapport surface/volume élevé, permettant l'adsorption de plus de gaz pour les réactions de surface10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21, 22.

L'irradiation rapide aux ions lourds (SHI) a suscité l'intérêt des chercheurs en tant qu'outil permettant de modifier les propriétés structurelles, électriques et optiques des matériaux, améliorant ainsi considérablement l'efficacité de l'appareil23,24,25,26. L'irradiation par faisceau d'ions ne modifie pas la composition chimique du matériau, mais elle crée des défauts structurels qui affectent la concentration des canters d'adsorption et la capacité d'adsorption à la surface du matériau. Il est donc possible d'adapter les propriétés structurelles, électriques et optiques des matériaux cibles en faisant varier l'énergie et la fluence du faisceau d'ions incident26,27.

L'objectif de cette étude est d'explorer les procédures de développement d'un capteur de gaz très sensible pour les vapeurs d'éthanol et d'acétone. Le temps de réponse et de récupération, la sensibilité et la sélectivité des films minces de ZnO dopé Ga modifiés par irradiation par faisceau d'ions ont été analysés à cette fin.

La méthode de revêtement par centrifugation sol-gel a été utilisée pour déposer des semi-conducteurs d'oxyde métallique à base de couches minces de ZnO dopé au Ga sur des substrats de quartz. Les films déposés ont été modifiés par une irradiation rapide aux ions lourds. La modification par faisceau d'ions de films minces de ZnO dopé au Ga a été réalisée en utilisant des ions Ag9+ de 120 MeV et Si6+ de 70 MeV. La plage d'ions incidents dans le film mince de ZnO a été calculée à l'aide du programme SRIM (stoping range of ions in matter)28. Des films minces libres de ZnO dopés au Ga d'un cm carré ont été irradiés dans des conditions de vide poussé avec des ions d'argent de 120 MeV et de silicium de 70 MeV avec des fluences ioniques de 5 × 1013 ion/cm2 et un courant de faisceau de 1,5 pnA pour l'argent et 1 pnA pour le silicium faisceau. La nature des changements induits par le faisceau d'ions a été analysée par différentes techniques caractérisées. Des films de ZnO dopés au Ga originaux et irradiés ont été étudiés pour leurs changements structurels en utilisant la diffraction des rayons X (XRD). La morphologie de surface des films a été analysée par un microscope électronique à balayage (MEB) JEOL JSM-840.

La réponse du capteur de gaz a été mesurée à l'aide d'un appareil29 composé d'un simple arrangement de potentiomètre dans une chambre avec porte-échantillon, d'un four à température contrôlée et d'un ventilateur de circulation (Fig. 1).

Schéma de l'unité de capteur (a) chambre d'essai (b) système d'acquisition de données.

Le capteur a été placé dans le four à une température appropriée et des quantités connues d'éthanol et d'acétone ont été injectées dans la chambre. Les signaux de tension en temps réel à travers la résistance de charge, RL, connectés en série avec le capteur ont été enregistrés avec le module d'acquisition de données Keithley KUSB-3100 connecté à un ordinateur. L'ampleur de la réponse du capteur a été déterminée comme le rapport des résistances du capteur (Ra/Rs) dans le mélange air-gaz et l'air ambiant30,31,32. La même procédure a été appliquée pour tester tous les capteurs pour des températures allant de 100 à 500 °C. La conductance énergétique intergranulaire de tous les échantillons a été estimée à 200, 250, 300, 350, 400, 450 et 500 °C. Le courant (I) circulant dans le circuit (Fig. 1b) a été mesuré à l'aide de la relation Vo/RL. La résistance du capteur RS et la conductance 1/RS ont été obtenues en utilisant la relation V1 = I (RS + RL). Une différence de potentiel de 12 V est appliquée à l'électrode revêtue d'or du film mince de ZnO dopé au Ga, et la chute de potentiel est obtenue à travers la résistance de charge (RL).

La chute de potentiel correspondant à la résistance de charge sera V0 = IRL. En utilisant ces paramètres, la variation de la résistance du semi-conducteur ZnO dopé au Ga peut être calculée lorsqu'il est exposé à des concentrations variables du gaz cible, l'éthanol et l'acétone.

La conductance du semi-conducteur à oxyde métallique dopé au Ga sera

Les mécanismes de détection de gaz pour les capteurs semi-conducteurs à oxyde métallique sont basés sur l'hypothèse que l'adsorption d'oxygène sur la surface du matériau élimine certains électrons, abaissant la conductivité du matériau.

Lorsque les molécules de gaz entrent en contact avec la surface d'un matériau, elles interagissent avec l'oxygène, entraînant un transfert de charge inverse et donc une augmentation de la conductivité du matériau33. La variation de la résistance induite par le gaz causée par les changements de la hauteur de potentiel aux joints de grains est utilisée pour détecter l'éthanol dans l'air. Les joints de grains contribuent à la résistance des substances polycristallines. La nature des espèces chimisorbées affecte également la conductivité de la surface des cristaux d'oxyde semi-conducteur, qui dépend de la concentration d'électrons à proximité de la surface du matériau. La modification de la surface du film d'oxyde de zinc par un mécanisme de transfert d'électrons modifiera également la caractéristique de réponse du capteur. L'oxydation de l'éthanol sur la surface du film ZnO dopé Ga libère des électrons libres et H2O et diminue ainsi sa résistance. L'oxygène atmosphérique est chimisorbé sur la surface du film de ZnO dopé au Ga sous forme d'O2− ou d'O−. Il supprime un électron de la bande de conduction du film de ZnO dopé au Ga et développe une région d'appauvrissement sur la surface du film. L'éthanol réagit avec l'oxygène chimisorbé et réinjecte le support, entraînant la réduction de la résistance des films de ZnO dopés au Ga. La possibilité de réactions du gaz éthanol avec la surface du film de ZnO dopé au Ga peut être expliquée par deux états d'oxydation, où [O] représente les ions oxygène de surface34.

La première réaction représente l'initiation de l'oxydation par déshydrogénation en CH3CHO. La déshydratation en C2H4 initie la seconde réaction. Cependant, la sélectivité pour les réactions mentionnées ci-dessus est initiée par les propriétés acide-base de la surface de l'oxyde. La déshydratation a lieu sur la surface acide, tandis que le processus de déshydrogénation se fait sur la surface basique34. L'éthylène et l'acétaldéhyde sont ensuite réduits en CO2 et H2O. La région d'appauvrissement due à la chimisorption de l'oxygène à la surface du film s'étend profondément à température plus élevée. Cela offre la possibilité d'adsorber davantage d'éléments gazeux, ce qui se traduit par une meilleure réponse de détection. Le groupe hydroxyle se désorbe également à des températures plus élevées35. Par conséquent, à basse température (< 150 °C), la surface du capteur n'est pas complètement désorbée et provoque ainsi une variation plus faible de la résistance. La réponse de la vapeur d'éthanol s'est avérée être favorisée efficacement par le film mince de ZnO dopé au Ga.

Le mécanisme de détection du film mince de ZnO dopé au Ga à l'acétone peut être décrit comme suit. Lorsque le film est chauffé à l'air, l'oxygène est adsorbé sur la surface de l'oxyde de zinc et les réactions de surface se déroulent lentement à basse température. Les espèces ioniques telles que O2−, O2− et O− se forment par adsorption d'oxygène. Ces espèces acquièrent des électrons de la bande de conduction et se désorbent de la surface à 80, 130 et 500 °C. La cinématique de la réaction est la suivante36 :

L'acétone peut réagir avec les espèces ioniques de l'oxygène de deux manières différentes avec différentes constantes de vitesse (k), en fonction de la température37 :

\(\begin{aligned} {\text{CH}}_{{3}} {\text{COCH}}_{{3}} \,\left( {{\text{gaz}}} \right) + {\text{O}}^{ - } & \to {\text{CH}}_{{3}} {\text{COCH}}_{2} + {\text{OH}}^{ - } + {\text{e}}^{ - } \\ & \quad k = 1,0 \times 10^{12} \,\exp ( - 21000/{\text{RT}})\,\left[ { {\text{cm}}^{3} /{\text{mol}}\,{\text{s}}} \right] \\ {\text{CH}}_{{3}} {\text {COCH}}_{{3}} \,\left( {{\text{gaz}}} \right) + {\text{OH}}^{ - } & \to {\text{CH}}_ {{3}} {\text{CHO}} + {\text{CH}}_{{3}} {\text{O}}^{ - } \\ & \quad k = 2,0 \times 10^{ 12} \,\exp ( - 63000/{\text{RT}})\,\left[ {{\text{cm}}^{{3}} {\text{/mol}}\,{\text {s}}} \right] \\ {\text{CH}}_{{3}} {\text{CHO}} + {\text{O}}\,\left( {{\text{vrac} }} \right) & \to {\text{CH}}_{{3}} {\text{COOH}} + {\text{O}}\,\left( {{\text{vacances}}} \right) \\ {\text{CH}}_{{3}} {\text{COCH}}_{{3}} \,\left( {{\text{gaz}}} \right) + { \text{O}}^{ - } & \to {\text{CH}}_{{3}} {\text{CO}} + {\text{CH}}_{{3}} {\text {O}}^{ - } + {\text{e}}^{ - } \\ & \quad k = 1,0 \times 10^{12} \,\exp ( - 42000/RT)\,\left[ {{\text{cm}}^{{3}} {\text{/mol}}\,{\text{s}}} \right] \\ {\text{CH}}_{{3}} {\text{C}}^{ + } {\text{O}} & \to {\text{C}}^{ + } {\text{H}}_{{3}} + {\text{ CO}} \\ & \quad k = 2.0 \times 10^{11} \times \exp \,( - 15000/RT)\,\left[ {1/{\text{s}}} \right] \ \ {\text{CO}} + {\text{O}}^{ - } & \to {\text{CO}}_{{2}} + {\text{e}}^{ - } \\ \end{aligné}\) (8)

Dans la présente étude, la propriété de détection de gaz de couches minces de ZnO dopé au Ga modifiées par une technique d'irradiation lourde rapide a été étudiée. Les couches minces de ZnO dopé Ga ont été irradiées par des faisceaux d'ions Ag9+ de 120 MeV et Si6+ de 70 MeV de différentes fluences. Les films minces fabriqués de capteurs ZnO:Ga à 5at.% ont été irradiés avec une fluence d'ions Ag9+ de 120 MeV tandis que les films ZnO:Ga à 3at.% ont été irradiés par un faisceau d'ions Si6+ de 70 MeV. Les films ont été irradiés par des fluences de 1 × 1012, 2 × 1013 et 5 × 1013 ions/cm2 de faisceaux d'ions Ag9+ et Si6+. Les diagrammes XRD d'un film mince de ZnO dopé à 5 at% Ga irradié par des ions Ag9 + montrent tous les pics correspondant à la structure hexagonale de wurtzite avec une structure polycristalline. On observe que l'intensité de tous les pics augmente avec l'augmentation de la fluence ionique. Cela montre que l'irradiation améliore la cristallisation des films de ZnO dopés au Ga. Les couches minces de ZnO dopé au Ga modifié ont été exposées à différentes concentrations d'éthanol et d'acétone pour des applications de détection de gaz.

Les états chimiques du gallium, du zinc et de l'oxygène ont été identifiés en obtenant les spectres XPS du film mince dopé à 3 % de Ga (Pristine) et du film mince dopé à 3 % de Ga irradié par une fluence d'ions Si6+ à 5 × 1013 ions/cm2. La figure 2 illustre les spectres XPS à large plage d'énergie (0 à 1070 eV) pour les deux films et démontre la division distincte de la ligne spectrale Zn 2p en niveaux de noyau 2p1/2 et 2p3/2.

Spectres XPS liés aux énergies de liaison du Zn pour le film mince ZnO:Ga irradié par un faisceau d'ions vierge et Si6+.

Pour un film mince vierge dopé à 3% de Ga, des lignes de doublet de Zn analogues à 2p3/2 et 2p1/2 sont observées à 1018,65 et 1041,85 eV, respectivement. Pour un film mince dopé à 3 % de Ga irradié par une fluence d'ions Si6+ à une fluence de 5 × 1013, les niveaux de noyau 2p3/2 et 2p1/2 de Zn2p ont été observés à 1018,75 eV et 1041,75 eV, respectivement. Cela vérifie qu'un nombre significatif d'atomes de Zn reste dans le film avec le même état de valence formel de Zn2+ dans une matrice de ZnO déficiente en oxygène. La différence d'énergie de liaison entre les émissions de Zn2p3/2 et de Zn2p1/2 s'est avérée être de 23,1 eV, qui est la valeur caractéristique de ZnO38. Les spectres XPS O1s (Fig. 3) pour les films minces Pristine et irradiés ont été observés à 529,15 et 528,75 eV, ce qui correspond aux ions O2− aux sites intrinsèques de la structure hexagonale Zn2+ wurtzite39.

Spectres XPS du pic O1s pour le film mince de ZnO:Ga irradié par un faisceau d'ions vierge et Si6+.

Les données XPS des films minces de ZnO dopés au Ga sont présentées sur les Fig. 4 et 5. Les énergies de liaison des spectres Ga3d5/2 et Ga3d3/2 ont été observées à 19,35 eV et 24,19 eV (Fig. 4). Les spectres montrent clairement la présence de Ga dans les matériaux dopés.

Spectres XPS liés aux énergies de liaison Ga pour le film mince vierge ZnO: Ga.

Spectres XPS liés aux énergies de liaison Ga pour le faisceau d'ions Si6+ irradié ZnO:Ga film mince.

L'énergie de liaison des spectres Ga3d5/2 et Ga3d3/2 après irradiation avec des faisceaux d'ions Si6+ a été observée entre 26,58 eV et 28,43 eV (Fig. 5). Cela indique qu'après irradiation par faisceau d'ions, les films ZnO:Ga enregistrent un déplacement vers des énergies plus élevées. Ce changement d'énergie de liaison peut être attribué à une modification de la résistivité du film ZnO:Ga après irradiation et peut être interprété comme un effet Burstein-Moss (Correia et al., 2018). Un bombardement ionique plus élevé, d'autre part, réduit le dopage par substitution de Ga dans le réseau de ZnO en raison du niveau de désordre atomique structurel et de la réévaporation de Zn, entraînant une augmentation de la résistivité électrique.

Le motif GIXRD des films minces vierges irradiés par un faisceau d'argent 5at.% ZnO:Ga et des films minces irradiés par un faisceau de silicium 3at.% ZnO:Ga, déposés sur un substrat de silicium, sont représentés sur les Fig. 6 et 7, respectivement. Les figures illustrent les pics de diffraction des plans (100), (002), (101) et (102). Un pic de diffraction proéminent (101) de ZnO à structure wurtzite hexagonale a été observé dans les motifs des films vierges et irradiés.

Modèles XRD de couches minces vierges et d'ions Ag9+ de 120 MeV irradiées par un faisceau de 5at.% ZnO:Ga.

Les diagrammes XRD d'un faisceau d'ions Si6+ vierges et de 70 MeV irradient des couches minces de 3at.% ZnO:Ga.

Afin d'observer l'évolution de la taille des cristallites des films induits par l'irradiation SHI, la taille moyenne des cristallites a été calculée à l'aide de la formule de Scherrer (Scherrer, 1918).

où β est la pleine largeur à mi-hauteur (FWHM) en radian, λ est la longueur d'onde des rayons X (1,5406 Å pour Cu-Kα) et θ est l'angle de Bragg. La taille moyenne des cristallites et les paramètres de réseau des couches minces ZnO:Ga irradiées avec des faisceaux d'argent et de silicium, déterminés à l'aide du diagramme de diffraction, sont résumés dans le tableau 1.

Lorsqu'elles sont irradiées par des faisceaux d'ions Ag9+ et Si6+ avec des fluences de 5 × 1013 ions/cm2, la taille des cristallites diminue de 18 à 14 nm et de 36 nm à 14 nm, respectivement. C'est parce que les ions chargés de l'onde de choc cylindrique produite par SHI forcent les atomes hors de leur position d'origine et brisent leurs réseaux40. La FWHM du pic de diffraction dominant (101) a augmenté, entraînant la diminution observée de la taille des cristallites. La FWHM d'un pic de diffraction est affectée par des déformations inhomogènes et des défauts aux limites des grains dans les cristallites41. Avec l'augmentation des fluences, la position du pic (101) s'est légèrement décalée de 36,19° à 36,35° pour les films irradiés aux ions Ag9+ et de 36,37° à 36,53° pour les films irradiés aux ions Si6+. Les paramètres de maille 'a' et 'c' des films sont déterminés à partir des pics de diffraction (002) et (101) en utilisant les relations pour la structure hexagonale de ZnO (a = λ/√3sin θ et c = λ/sinθ), où θ est la longueur d'onde des rayons X et θ est l'angle d'incidence42. Sur la base des valeurs des paramètres de réseau, la contrainte dans les films a également été calculée à l'aide de l'équation suivante43 :

où σ est la contrainte, c est le paramètre de réseau du film et Co est le paramètre de réseau sans contrainte, qui est de 0,5206 nm.

Dans le cas de couches minces de 5at.% ZnO:Ga, on constate que les échantillons vierges ont une contrainte de nature en traction, qui augmente après irradiation par le faisceau d'ions Ag9+. Dans le cas de couches minces de 3at.% ZnO:Ga, la contrainte est de nature traction, qui diminue après irradiation par un faisceau d'ions Si6+. La contrainte de traction est également présente dans les couches minces de 3at.% ZnO:Ga, qui diminue après irradiation par un faisceau d'ions Si6+. Le transfert d'énergie de SHI au réseau de ZnO a provoqué la variation de contrainte. Les contraintes dans les films minces déforment la cellule unitaire et introduisent une anisotropie indésirable, ce qui a des effets importants sur les propriétés structurelles, mécaniques, électriques et optiques du film44. Ungar et al.45 montrent que le volume excessif des joints de grains associés aux lacunes et aux amas de lacunes est la source de la déformation du réseau sur le champ de contraintes. Le modèle XRD pourrait être utilisé pour évaluer l'amplitude moyenne des déformations locales du réseau dans un matériau nanocristallin46. On observe que la déformation dans le film augmente après irradiation par des faisceaux d'ions.

Les études morphologiques de surface de films minces 5at.% ZnO:Ga et 3at.% ZnO:Ga réalisées en prenant des images SEM avant et après irradiation par des faisceaux d'ions Ag9+ et Si6+ avec des fluences de 5 × 1013 ions/cm2 sont présentées dans les Figs. 8 and 9 Des structures cristallines ont été observées dans les films minces dopés au Ga non exposés. Après irradiation avec Ag9 + et Si6 +, la taille des cristaux diminue, ce qui confirme les données rapportées dans le tableau 1 en utilisant des mesures XRD.

Structures SEM de couches minces de 5at.% ZnO:Ga pour (a) vierge et (b) irradiation avec un faisceau d'ions Ag9+.

Structures SEM de couches minces 3at.% ZnO:Ga pour (a) vierge et (b) irradiation avec un faisceau d'ions Si6+ des fluences 5 × 1013 ions/cm2.

La modification du film mince de ZnO dopé au Ga après l'irradiation ionique est due au dépôt d'énergie dans l'ion du réseau ZnO. La figure 10 représente la réponse du film mince de ZnO dopé à 5 at % Ga irradié avec l'ion Ag9+ à une fluence ionique de 5 × 1013 ions/cm2 à une concentration d'éthanol de 250 ppm à différentes températures de fonctionnement.

Réponse du film mince de ZnO dopé à 5% de Ga (ion Ag9 + irradié à une fluence d'ion de 5 × 1013) pour une concentration d'éthanol de 250 ppm à différentes températures de fonctionnement.

La réponse de détection de gaz éthanol du film reste presque constante entre la température de fonctionnement de 200 °C et 300 °C. Dans la région à basse température de fonctionnement, la réponse de détection du ZnO dopé au Ga est contrôlée par la vitesse de la réaction chimique car les molécules de gaz ne possèdent pas une énergie thermique suffisante pour réagir avec les espèces d'oxygène adsorbées en surface. La réponse du film augmente lentement avec l'augmentation de la température sous forme de 300 à 450 °C. Après 450 °C, la sensibilité augmente rapidement jusqu'à la température de fonctionnement maximale (500 °C) de la configuration de détection de gaz. Cette augmentation de sensibilité est due aux décrets de résistance du film de ZnO dopé au Ga, qui sont probablement dus à une modification de la barrière de potentiel intergranulaire et de la résistance intrinsèque des cristallites. À haute température, un grand nombre de molécules de gaz obtiennent également l'énergie suffisante nécessaire à la réaction chimique.

La réponse est maximale à la température de fonctionnement de 500 °C pour une concentration de 250 ppm d'éthanol. L'échantillon vierge (recuit à 700 ° C) a été optimisé à une température de 450 ° C pour une concentration de 250 ppm d'éthanol. Après irradiation avec 5 × 1013 ions/cm2, la température optimale a été déplacée à 500 °C pour la même concentration d'éthanol. Ce décalage peut être dû à une modification du matériau après irradiation par un faisceau d'ions. Après irradiation, le rapport surface/volume du film nanocristallin augmente et permet ainsi à un plus grand nombre de molécules de gaz de réagir avec l'oxygène adsorbé.

La figure 11 représente la réponse de détection d'un film mince de ZnO dopé au gallium à 5% at irradié avec une fluence de 5 × 1013 ions / cm2 d'ions Ag9 + pour différentes concentrations d'éthanol et d'acétone gazeux allant de 50 à 1000 ppm.

Réponse de détection d'un film mince de ZnO dopé au Ga à 5 % at (ion Ag9+ irradié avec une fluence de 5 × 1013 ions/cm2) pour l'éthanol et l'acétone (concentration de 250 ppm) à une température de fonctionnement de 500 °C.

À la température de fonctionnement de 500 °C, la réponse du film mince à l'éthanol est lente entre 50 et 250 ppm de concentration. La faible réponse de détection du film mince peut être due à un manque de molécules d'éthanol gazeux pour interagir avec les espèces d'oxygène adsorbées telles que O2−, O2− et O−. La réponse de détection de gaz augmente rapidement pour une concentration de gaz entre 250 et 500 ppm et ensuite elle augmente linéairement.

Cette augmentation de la réponse de détection de gaz avec la concentration de gaz peut être due à la disponibilité suffisante d'espèces d'oxygène adsorbées sur la surface du film. Cependant, après 750 ppm, il y a une augmentation progressive de la réponse du capteur. En effet, la surface mince commence à atteindre la saturation en matière de réactivité gazeuse. Initialement, l'oxygène moléculaire a été adsorbé sur la surface du film de ZnO dopé au Ga et les électrons ont été consommés après les réactions, et avec l'adsorption d'oxygène à la surface du film mince, sa résistance augmente.

Lorsque le capteur à couche mince ZnO dopé Ga est exposé à la vapeur d'éthanol, les ions oxygène chimisorbés réagissent avec ses atomes, produisent des molécules de CO2 et H2O et libèrent des électrons après avoir consommé l'oxygène chimisorbé de la surface du film. La réaction peut s'écrire :

En conséquence, la résistance du film diminue en raison de la libération d'électrons dans la bande de conduction.

Un comportement similaire est observé pour le gaz acétone. La réponse de la détection de gaz acétone est très faible jusqu'à 250 ppm mais à des concentrations plus élevées, la réponse de détection augmente très fortement. Il est évident d'après la figure que non seulement la température, mais les niveaux de concentration d'éthanol et d'acétone jouent également un rôle dans la détermination de la réponse de détection du film.

La figure 12 montre la variation de la réponse de détection d'un film mince de ZnO dopé au Ga à une concentration de 250 ppm d'éthanol et d'acétone à différentes fluences d'Ag9+ (1 × 1012, 1 × 1013 et 5 × 1013) à une température de fonctionnement optimale de 500 °C. Il ressort de la figure que la réponse de détection de gaz pour les vapeurs d'éthanol et d'acétone augmente avec l'augmentation de la fluence ionique.

Variation de la réponse de détection de gaz avec différentes fluences d'ions Ag9+.

Le tableau 2 montre la variation de la taille des cristallites d'un film mince de ZnO dopé au Ga avec une fluence d'ions argent.

D'après les résultats XRD, il est évident que la taille des cristallites diminue avec l'augmentation des fluences ioniques. Cette augmentation est due à une augmentation du rapport surface/volume dans les films nanocristallins. Lorsque la taille des cristallites est réduite, les contacts aux joints de grains présentent une résistance plus élevée et régissent la sensibilité au gaz électrique. Les ions lourds rapides ont amélioré la sensibilité du ZnO dopé au Ga en réduisant la taille des particules. Il est évident d'après la figure 13 que la réponse de détection de gaz pour les gaz éthanol et acétone augmente avec une diminution de la taille des cristallites.

Variation de la réponse de détection des gaz éthanol et acétone avec la taille des cristallites.

Les figures 14 et 15 montrent les caractéristiques de réponse-récupération du film mince de ZnO dopé au Ga irradié avec l'ion Ag9 + irradié à une fluence d'ions 5 × 1013 à la température de fonctionnement de 500 ° C avec une concentration de 250 ppm d'éthanol et d'acétone. La figure 14 montre que le temps de réponse et de récupération d'un film mince de ZnO dopé au Ga irradié avec Ag9+ exposé à l'éthanol est d'environ 38 et d'environ 50 s et la figure 15 montre qu'avec une exposition à l'acétone, ce film a un temps de réponse et de récupération d'environ 32 et ~ 40 s. Cela signifie que les films minces irradiés par un faisceau d'argent ont une réponse rapide au gaz acétone.

Caractéristiques de réponse-récupération du film mince de ZnO dopé au Ga (ion Ag9+ irradié à une fluence d'ions 5 × 1013) à la température de fonctionnement de 500 °C avec une concentration d'éthanol de 250 ppm.

Caractéristiques de réponse-récupération du film mince de ZnO dopé au Ga (ion Ag9+ irradié à 5 × 1013 ion fluence) à la température de fonctionnement de 500 ° C avec une concentration de 250 ppm d'acétone.

Les figures 16 et 17 montrent les variations de la résistance électrique d'un film mince de ZnO dopé au Ga irradié avec l'ion Ag9 + à une fluence d'ions de 5 × 1013 avec le temps pour des concentrations de gaz d'éthanol et d'acétone de 250 ppm.

Variation de la résistance électrique d'un film mince de ZnO dopé au Ga (ion Ag9+ irradié à une fluence d'ions 5 × 1013) avec le temps pour une concentration de 250 ppm d'éthanol gazeux.

Variation de la résistance électrique d'un film mince de ZnO dopé au Ga (ion Ag9+ irradié à une fluence d'ions 5 × 1013) avec le temps pour un gaz acétone à une concentration de 250 ppm.

Ces résultats montrent qu'avec une exposition à l'éthanol gazeux de concentration de 250 ppm, la résistance électrique du film mince de ZnO dopé au Ga diminue de 9 × 107 à 2 × 107 Ω, tandis qu'avec l'exposition au gaz acétone, la résistance électrique du film mince diminue de 4,25 × 107 à 1 × 107Ω. Cette grande variation de résistance électrique du film mince de ZnO dopé au Ga est due au fait que lorsque de l'éthanol ou de l'acétone gazeux est injecté dans la chambre, il réagit avec l'oxygène adsorbé et libère l'électron vers la bande de conduction, ce qui entraîne la diminution dans la résistance. Du point de vue de la sélectivité du résultat, il est évident que la réponse du capteur est beaucoup plus élevée pour l'acétone par rapport à l'éthanol.

Dans la présente étude, un film mince de ZnO dopé au gallium à 3 at% a été irradié par des ions Si6+ de 70 MeV à différentes fluences (1 × 1011, 1 × 1012 et 5 × 1013) pour des applications de détection de gaz. La figure 18 montre la réponse de détection d'un film mince de ZnO dopé à 3% de Ga irradié avec des ions Si6+ de 70 MeV à une fluence de 5 × 1013 pour une concentration de 250 ppm d'éthanol et d'acétone à différentes températures de fonctionnement.

Réponse du film mince de ZnO dopé à 3% de Ga (ion Si6+ irradié à une fluence de 5 × 1013 ions) à des concentrations d'éthanol et d'acétone de 250 ppm à différentes températures de fonctionnement.

La réponse de détection de ce film mince augmente jusqu'à 350 °C puis diminue légèrement entre les températures 350 et 400 °C. De plus, le film mince présente une réponse de détection maximale à la température de 450 °C. Cette augmentation peut être due à la présence d'un grand nombre de molécules de gaz pour la réaction avec les espèces oxygénées adsorbées. La réponse de détection de gaz diminue lorsque la température augmente au-delà de 450 °C. Par conséquent, le ZnO dopé à 3% de Ga irradié avec une fluence d'ions 5 × 1013 de Si6+ exposé à des concentrations de 250 ppm d'éthanol et d'acétone est optimisé à une température de 450 ° C. La température d'optimisation du film mince reste invariante soit 450 °C.

Les figures 19 et 20 montrent les caractéristiques de réponse-récupération du film mince de ZnO dopé au Ga irradié avec une fluence d'ions 5 × 1013 d'ions Si6+ à la température de fonctionnement de 450 ° C avec une concentration de 250 ppm d'acétone et d'éthanol.

Caractéristiques de réponse-récupération du film mince de ZnO dopé au Ga (ion Si6+ irradié à une fluence de 5 × 1013 ions) à la température de fonctionnement de 450 °C pour une concentration d'acétone de 250 ppm.

Caractéristiques de réponse-récupération du film mince de ZnO dopé au Ga (ion Si6+ irradié à 5 × 1013 ion fluence) à la température de fonctionnement de 450 ° C avec une concentration d'éthanol de 250 ppm.

Le film mince de ZnO dopé au Ga irradié réagit très rapidement après l'introduction des gaz d'éthanol et d'acétone et se récupère lorsqu'il est exposé à l'air. Le capteur à base de ZnO dopé Ga irradié aux ions Si6+ montre un temps de réponse et de récupération de ~ 12 et ~ 15 s avec l'exposition au gaz acétone de 250 ppm alors qu'il montre un temps de réponse et de récupération de ~ 25 et ~ 35 s avec l'exposition au gaz éthanol . Cela signifie que les films minces irradiés par un faisceau de silicium ont une réponse rapide au gaz acétone.

La figure 21 montre la variation de la réponse gazeuse avec une concentration variable d'éthanol et d'acétone gazeux de 100 à 1000 ppm. Il ressort de la figure qu'avec l'augmentation des concentrations de gaz d'éthanol et d'acétone, la réponse de détection de gaz augmente de manière linéaire. En effet, l'augmentation de la concentration de gaz augmente la réaction de surface en raison d'une plus grande surface pour l'interaction des molécules de gaz13,26.

Réponse de détection d'un film mince de ZnO dopé à 3% de Ga (ion Si6+ irradié avec une fluence d'ions 5 × 1013) pour l'éthanol et l'acétone (concentration de 250 ppm) à une température de fonctionnement de 500 ° C.

Les figures 22 et 23 montrent la variation de la résistance électrique d'un film mince de ZnO dopé au Ga irradié avec un ion Si6+ irradié à une fluence de 5 × 1013 avec le temps pour une concentration de 250 ppm d'éthanol et d'acétone gazeux. Dans ce cas, avec l'exposition au gaz éthanol, la résistance du film mince de ZnO dopé au Ga a été réduite de 5,5 × 107 à 1 × 107 Ω, tandis qu'avec l'exposition au gaz acétone, la résistance a été réduite de 4,0 × 107 à 5,0 × 106 Ω. Ces résultats montrent qu'il existe une grande variation de la résistance des couches minces dopées Ga avec l'exposition au gaz acétone. Cela signifie que le capteur ZnO dopé au Ga irradié avec l'ion Si6+ est plus sensible au gaz acétone par rapport au gaz éthanol.

Variation de la résistance électrique d'un film mince de ZnO dopé Ga (ion Si6+ irradié à 5 × 1013 ion fluence) avec le temps pour une concentration de 250 ppm de gaz acétone.

Variation de la résistance électrique d'un film mince de ZnO dopé au Ga (ion Si6+ irradié à une fluence d'ions 5 × 1013) avec le temps pour une concentration de 250 ppm d'éthanol gazeux.

La figure 24 montre la variation de la réponse de détection de gaz d'éthanol et d'acétone d'un film mince de ZnO dopé au Ga avec une taille de cristallite. Il ressort clairement de la figure que la réponse de détection des gaz éthanol et acétone augmente avec une diminution de la taille des cristallites.

Variation de la réponse de détection de gaz avec la taille des cristallites.

La figure 25 montre la variation de la réponse de détection de gaz d'un film mince de ZnO dopé au Ga irradié par des ions Si6+ avec des fluences d'ions de silicium. D'après la figure, il est clair qu'avec l'augmentation de la fluence ionique, la réponse de détection de gaz augmente.

Variation de la réponse de détection de gaz avec la fluence des ions Si6+.

La réponse de détection de gaz pour les échantillons de ZnO:Ga irradiés par Si6+ a été trouvée supérieure à celle des échantillons irradiés par Ag9+. La réponse de détection de gaz s'est avérée augmenter avec la diminution de la taille des cristallites. Comme observé au SEM, la diminution de la taille des cristallites est plus importante dans les échantillons irradiés par Si6+ que dans les échantillons irradiés par Ag9+. Cela peut être une raison de la réponse élevée des films irradiés avec des ions Si6+.

Dans la présente étude, les caractéristiques de détection de gaz d'un film mince de ZnO dopé au Ga irradié avec des faisceaux d'ions d'argent et de silicium ont été étudiées. La réponse de détection du film mince de ZnO dopé au Ga irradié par un faisceau d'ions montre que l'irradiation par le faisceau d'ions a amélioré la propriété de détection de gaz du film mince de ZnO dopé au Ga. Les films irradiés avec le faisceau de silicium ont une réponse plus élevée et des temps de récupération courts par rapport au film mince irradié avec le faisceau d'ions d'argent. La réponse de détection du film mince de ZnO dopé au Ga augmente également avec l'augmentation des fluences ioniques. Il est également conclu que la réponse de détection de gaz augmente avec une diminution de la taille des cristallites du film.

Les ensembles de données utilisés et/ou analysés au cours de l'étude en cours sont disponibles auprès de l'auteur correspondant sur demande raisonnable.

Yunusa, Z., Hamidon, MN, Kaiser, A. & Awang, Z. Capteurs de gaz : Une revue. Sens. Transd. 168, 61–75 (2014).

Google Scholar

Chou, SM, Teoh, LG, Lai, WH, Su, YH & Hon, MH Capteur de gaz à couche mince pour la détection de l'éthanol. Vapor Sens. 6, 1420–1427 (2006).

Article CAS Google Scholar

Vidap, V., Mathe, VL & Shahane, GS Propriétés structurelles, optiques et de détection de gaz des films minces d'oxyde de zinc nanocystaline revêtus par centrifugation. J. Mater. Sci. Mater. Électron. 24, 3170–3174 (2013).

Article CAS Google Scholar

Nakahara, K. et al. Interactions entre gallium et dopants azotés dans des films de ZnO obtenus par épitaxie par faisceaux moléculaires à sources radicalaires. Appl. Phys. Lett. 79, 4139–4141 (2001).

Article ADS CAS Google Scholar

Gledhill, S. et al. Une voie de pyrolyse par pulvérisation vers la couche de ZnO non dopée des cellules solaires Cu (In, Ga)(S, Se)2. Films solides minces 517, 2309–2311 (2009).

Article ADS CAS Google Scholar

Lee, JB, Lee, HJ, Seo, SH & Park, JS Caractérisation de films de ZnO non dopés et dopés au Cu pour les applications d'ondes acoustiques de surface. Films solides minces 398, 641–646 (2001).

Annonces d'article Google Scholar

Martínez, MA, Herrero, J. & Gutierrez, MT Dépôt de couches minces transparentes et conductrices de ZnO dopé Al pour cellules solaires photovoltaïques. Sol. Matière énergétique. Sol. Cellules 45, 75–86 (1997).

Article Google Scholar

Matsubara, K. et al. Dépôt pour les applications de cellules solaires. Films solides minces 431, 369–372 (2003).

Annonces d'article Google Scholar

Prajapati, CS, Kushwaha, A. & Sahay, PP Effet des dopants Al sur les propriétés structurelles, optiques et de détection de gaz des couches minces de ZnO déposées par pulvérisation. Mater. Chim. Phys. 30, 1–10 (2011).

Google Scholar

Hu, Y., Zhou, X., Han, Q., Cao, Q. & Huang, Y. Propriétés de détection des capteurs de gaz à hétérojonction CuO – ZnO. Mater. Sci. Ing. B 99, 41–43 (2003).

Article Google Scholar

Joshi, K. et al. Élargissement et rétrécissement de la bande interdite dans les couches minces de ZnO dopé au Cu. J. Alliages Compd. 680, 252-258 (2016).

Article CAS Google Scholar

Negi, S., Rana, MPS, Singh, F. & Ramola, RC Effet des ions lourds rapides sur les propriétés structurelles et optiques des films d'oxyde de zinc hautement transparents. J Sol–Gel Sci Technol 76, 608–613 (2015).

Article CAS Google Scholar

Prajapati, CS & Sahay, PP Caractéristiques de détection d'alcool des couches minces de nanoparticules de ZnO déposées par pulvérisation. Sens. Actionneurs B Chem. 160, 1043-1049 (2011).

Article CAS Google Scholar

Sahay, PP Capteur de gaz à couche mince d'oxyde de zinc pour la détection de l'acétone. J. Mater. Sci. 40, 4383–4385 (2005).

Article ADS CAS Google Scholar

Sahay, PP, Tewari, S., Jha, S. & Shamsuddin, M. Films minces ZnO pulvérisés pour capteurs d'éthanol. J. Mater. Sci. 40, 4791–4793 (2005).

Article ADS CAS Google Scholar

Shishyanu, ST, Shishiyanu, TS & Lupan, OI Détection des caractéristiques des couches minces de ZnO dopé à l'étain comme capteur de gaz NO2. Sens. Actionneurs B 107, 379–386 (2005).

Article Google Scholar

Suchea, M., Christoulakis, S., Moschovis, K., Katsarakis, N. & Kiriakidis, G. Films minces transparents ZnO pour les applications de capteurs de gaz. Films solides minces 515, 551–554 (2006).

Article ADS CAS Google Scholar

Xiang, Q. et al. Nanotiges de ZnO incorporées dans des nanoparticules d'Ag synthétisées par une méthode photochimique et ses propriétés de détection de gaz. Sens. Actuat B Chem. 143, 635–640 (2010).

Article CAS Google Scholar

Gao, T. & Wang, TH Synthèse et propriétés des nanotiges de ZnO en forme de multipodes pour les applications de capteurs de gaz. Appl. Phys. Un Mater. Sci. Processus. 80, 1451-1454 (2004).

Annonces d'article Google Scholar

Drobek, M. et al. Nanofils de ZnO encapsulés dans une membrane à base de MOF pour une meilleure sélectivité des capteurs de gaz. ACS Appl. Mater. Interfaces 8, 8323–8328 (2016).

Article CAS Google Scholar

Wongrat, E. et al. Capteurs de gaz acétone à base de nanostructures de ZnO décorées de Pt et Nb. Céram. Int. 43, S557–S566 (2017).

Article CAS Google Scholar

Zhao, S. et al. Synthèse hydrothermale assistée par des tensioactifs complexes de nanotiges de ZnO unidimensionnelles pour un capteur de gaz éthanol haute performance. Sens. Actionneurs B286, 501–511 (2019).

Article Google Scholar

Birajadar, R., Ghosh, A., Ghule, A., Singh, F. & Sharma, R. Amélioration des propriétés de détection de GPL dans un film mince d'oxyde de zinc nanocristallin par une excitation électronique élevée. Sens. Actionneurs B Chem. 160, 1050-1055 (2011).

Article CAS Google Scholar

Ramola, RC, Rawat, M., Joshi, K., Das, A., Gautam, SK, Singh, F. Étude de la transformation de phase induite par l'excitation électronique dans des couches minces de ZrO2 pur et dopé à l'yttrium. Mater. Rés. Express 4 (2017) 096401.

Rana, MPS, Singh, F., Joshi, K., Negi, S. & Ramola, RC Influence des excitations électroniques sur les propriétés structurelles, optiques et électriques des films minces d'oxyde d'étain non dopés et dopés à l'antimoine. Films solides minces 616, 34–42 (2016).

Article ADS CAS Google Scholar

Rani, S., Bhatnagar, MC, Roy, SC, Puri, NK et Kanjilal, D. Comportement de détection de gaz de type P de films minces de SnO2 non dopés irradiés avec un faisceau d'ions à haute énergie. Sens. Actionneurs B 135, 35–39 (2008).

Article CAS Google Scholar

Merdrignac, OM, Moseley, PT, Peat, R., Sofield, CJ & Sugden, S. La modification des propriétés de détection de gaz des oxydes semi-conducteurs par traitement avec des rayonnements ionisants. Sens. Actionneurs B 7, 651–655 (1992).

Article CAS Google Scholar

Ziegler, JF SRIM-2003. Nucléaire Instrument Méthodes B 219, 1027–1036 (2004).

Annonces d'article Google Scholar

Talwar, V., Singh, O. & Singh, RC Nanofibres de polyaniline assistées par ZnO et son application en tant que capteur de gaz ammoniac. Sens. Actionneurs B 191, 276–282 (2014).

Article CAS Google Scholar

Kohli, N., Singh, O. & Singh, RC Influence du pH sur la taille des particules et la réponse de détection des nanoparticules d'oxyde de chrome synthétisées chimiquement aux alcools. Sens. Actionneurs B Chem. 158, 259–264 (2011).

Article CAS Google Scholar

Singh, RC, Singh, MP, Singh, O. & Chandi, PS Influence de la température de synthèse et de calcination sur la taille des particules et le comportement de détection de l'éthanol de la nanostructure de SnO2 synthétisée chimiquement. Sens. Actionneurs B Chem. 143, 226-232 (2009).

Article Google Scholar

Singh, O., Singh, MP, Kohli, N. & Singh, RC Effet du Ph sur la morphologie et les propriétés de détection de gaz des nanostructures de ZnO. Sens. Actionneurs B Chem. 167(2012), 438–443 (2012).

Article Google Scholar

Islam, MR, Kumazawa, N. & Takeuchi, M. Capteur chimique basé sur une couche épaisse de dioxyde de titane : amélioration de la sélectivité par revêtement de surface. Appl. Le surf. Sci. 142, 262–266 (1999).

Article ADS CAS Google Scholar

Matsushima, S., Maekawa, T., Tamaki, J., Miura, N. & Yamazoe, N. Rôle des additifs sur la détection d'alcool par capteur de gaz à semi-conducteur. Chim. Lett. 18, 845–848 (1989).

Article Google Scholar

Kohl, D. Processus de surface dans la détection de gaz réducteurs avec des dispositifs à base de SnO2. Sens. Actionneurs B 18, 71–113 (1989).

Article CAS Google Scholar

Hellegouarch, F., Arefi-Khonsari, F., Planade, R. & Amouroux, J. PECVD ont préparé des couches minces de SnO2 pour les capteurs d'éthanol. Sens. Actionneurs B 73, 27–34 (2001).

Article CAS Google Scholar

Tsuboi, T. & Katoh, M. Sur les périodes d'induction de mélanges méthane-oxygène, argon chauffés par choc. Jpn. J. Appl. Phys. 24, 1697–1702 (1985).

Article ADS CAS Google Scholar

Al-Gaashani, R., Radiman, S., Daud, AR, Tabet, N. & Al-Douri, Y. XPS et études optiques de différentes morphologies de nanostructures de ZnO préparées par des méthodes micro-ondes. Céram. Int. 39, 2283-2292 (2013).

Article CAS Google Scholar

Rosa, ED et al. Contrôle des propriétés de croissance et de luminescence de nanobâtonnets de ZnO bien facettés. J.Phys. Chim. C 111, 8489–8495 (2007).

Article Google Scholar

Agarwal, DC et al. Modification induite par SHI d'une couche mince de ZnO : études optiques et structurales. Nucl. Instr. Méth. Phys. Rés. B. 244, 136-140 (2006).

Article ADS CAS Google Scholar

Singh, F., Kuleria, PK & Pivin, JC Origine de la contrainte rapide induite par les ions lourds dans les couches minces texturées de ZnO : une étude de diffraction des rayons X in situ. Solid State Commun. 150, 1751–1754 (2010).

Article ADS CAS Google Scholar

Cullity, BD Élément de diffraction des rayons X 2e éd. (Addison-Wesley Publishing Company Inc., 1978).

MATH Google Scholar

Chen, M., Pei, ZI, Sun, C., Wen, LS et Wang, Z. Caractérisation de surface de films ZnO dopés à l'oxyde conducteur transparent. J. Crist. Croissance 220, 254-262 (2000).

Article ADS CAS Google Scholar

Liu, Y. et al. Études de contraintes et de structure de couches minces de ZnO sur un substrat polymère dans différentes conditions d'alimentation RF. Mater. Lett. 63, 2597-2599 (2009).

Article CAS Google Scholar

Ungár, T., Gubicza, J., Ribárik, G. & Borbély, A. Distribution de la taille des cristallites et structure des dislocations déterminées par l'analyse du profil de diffraction : principes et application pratique aux cristaux cubiques et hexagonaux. J. Appl. Cristallologue. 34, 298-310 (2004).

Article Google Scholar

Zernike, F. Contraste de phase, une nouvelle méthode pour l'observation microscopique d'objets transparents. Physique 9, 686–698 (1942).

Annonces d'article Google Scholar

Télécharger les références

Les auteurs sont très reconnaissants à l'Inter University Accelerator Center (IUAC) de New Delhi pour avoir fourni le temps de faisceau et les installations de caractérisation. Le groupe Pelletron de l'IUAC est spécialement reconnu pour fournir un faisceau très stable lors de l'expérience d'irradiation. Les auteurs sont également reconnaissants à Mme Divya Rajput pour son aide dans les mesures XPS et SEM des échantillons.

Département de physique, Université HNB Garhwal, Badshahi Thaul Campus, Tehri Garhwal, 249 199, Inde

RC Ramola et Sandhya Negi

Département de physique, Université Guru Nanak Dev, Amritsar, 142 005, Inde

Ravi Chand Singh

Material Science Group, Inter University Accelerator Centre, New Delhi, 110 067, Inde

Fouran Sing

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

RCR, SN et FS ont conçu l'étude ; SN a préparé les échantillons, RCR, SN, RCS et FS ont réalisé les travaux expérimentaux ; RCR, SN, RCS et FS ont analysé et calculé les données pour publication ; RCR et SN ont rédigé le manuscrit ; RCR et FS ont supervisé l'étude ; tous les auteurs ont largement contribué à la discussion sur ce travail et à la révision du manuscrit.

Correspondance au RC Ramola.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Springer Nature reste neutre en ce qui concerne les revendications juridictionnelles dans les cartes publiées et les affiliations institutionnelles.

Libre accès Cet article est sous licence Creative Commons Attribution 4.0 International, qui permet l'utilisation, le partage, l'adaptation, la distribution et la reproduction sur n'importe quel support ou format, à condition que vous accordiez le crédit approprié à l'auteur ou aux auteurs originaux et à la source, fournir un lien vers la licence Creative Commons et indiquer si des modifications ont été apportées. Les images ou tout autre matériel de tiers dans cet article sont inclus dans la licence Creative Commons de l'article, sauf indication contraire dans une ligne de crédit au matériel. Si le matériel n'est pas inclus dans la licence Creative Commons de l'article et que votre utilisation prévue n'est pas autorisée par la réglementation légale ou dépasse l'utilisation autorisée, vous devrez obtenir l'autorisation directement du détenteur des droits d'auteur. Pour voir une copie de cette licence, visitez http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Réimpressions et autorisations

Ramola, RC, Negi, S., Singh, RC et al. Réponse de détection de gaz de couches minces de ZnO dopées au Ga irradiées par un faisceau d'ions. Sci Rep 12, 22351 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-26948-8

Télécharger la citation

Reçu : 19 juillet 2022

Accepté : 22 décembre 2022

Publié: 26 décembre 2022

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-022-26948-8

Toute personne avec qui vous partagez le lien suivant pourra lire ce contenu :

Désolé, aucun lien partageable n'est actuellement disponible pour cet article.

Fourni par l'initiative de partage de contenu Springer Nature SharedIt

En soumettant un commentaire, vous acceptez de respecter nos conditions d'utilisation et nos directives communautaires. Si vous trouvez quelque chose d'abusif ou qui ne respecte pas nos conditions ou directives, veuillez le signaler comme inapproprié.