Выпускная квалификационная работа «Синтез и исследование тонкой плёнки NiО и тонкой плёнки NiO-C»

Актуальность данной работы заключается в том, что полученную в данной работе тонкопленочную систему на основе NiO с однослойными углеродными нанотрубками можно применить в качестве хорошего газочувствительного датчика для обнаружения глюкозы.

Предмет исследования: оптические и газочувствительные свойства тонкопленочной системы на основе NiO с однослойными углеродными нанотрубками и пленки NiO.

Цель данной работы заключается в синтезе и исследовании оптических и газочувствительных свойств тонкопленочной системы на основе NiO с однослойными углеродными нанотрубками и пленки NiO.

Для этого были поставлены следующие задачи:

• синтез тонкопленочной пленки NiO осаждение никеля методами терморезистивными и катодными;
• синтез тонкопленочной системы на основе NiO с ОУНТ с помощью метода нанесения ОУНТ воздушно-капельным распылением на тонкую пленку никеля и последующего отжига в атмосфере кислорода, который нужен для образования тонкопленочной системы на основе NiO с ОУНТ;
• описание возможных улучшения газочувствительности тонкопленочной системы на основе NiO с ОУНТ по сравнению с тонкой пленкой NiO;
• получение спектра поглощения и ширины запрещенной зоны для тонкой пленки NiO и тонкопленочной системы на основе NiO с ОУНТ.

Научная новизна заключается в предложении описания возможных механизмов улучшения газочувствительности тонкопленочной системы на основе NiO с ОУНТ по сравнению с тонкой пленкой NiO.

Практическая значимость исследования заключается в том, что полученный газовый датчик на основе тонкопленочной системы на основе NiO с ОУНТ для обнаружения глюкозы можно применять в фармацевтический анализ.

Результаты и выводы:

1. Получены образцы тонкой пленки NiO катодными (250 °С-10 и 30 мин,400°С- 10 и 30 мин) и терморезистивными методами (400°С-10,30 и 60 мин). Так же тонкой пленки оксида никеля с ОУНТ для катодного (400°С-10 мин) и терморезистивного (400°С-10,30 мин).
2. По результатам исследования спектров пропускания выявлено, что наименьшей пропускающей способностью обладает тонкопленочная система на основе NiO с ОУНТ, поскольку она имеет большее количество не окисленного вещества.
3. Оптическая ширина запрещенной зоны тонкой пленки оксида никеля после нанесения ОУНТ уменьшается. Также тонкая пленка оксида пленки полученная катодным метод ближе к полупроводникам, а полученная терморезистивным методом ближе к диэлектрикам.
4. Получено датчик относительной влажности для тонкой пленки оксида никеля с ОУНТ.
5. По сравнению с тонкими пленками NiO повышение чувствительности пленочных систем на основе NiO с ОУНТ к газу может быть связано с увеличением площади поверхности системы. Кроме того, по сравнению с пленками NiO повышение газочувствительности пленочных систем на основе NiO с ОУНТ может быть обусловлено образованием n-p-гетероструктуры на границе раздела оксида никеля и углеродных нанотрубок.
6. Были получены ИНС-модели спектра поглощения для тонкой пленки SnO2 и тонкопленочной системы на основе NiO с ОУНТ.