Estrategies per a l'increment de la selectivitat dels sensors de gasos basats en oxids semiconductors. Caracteritzacio dinamica de la resposta i disseny d'estructures multielectrodiques
- Autores: X. Vilanova
- Directores de la Tesis: Xavier Correig (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 1999
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Lluís Prat Viñas (presid.), Eduard Llobet Valero (secret.), Carles Canet Ballat (voc.), Javier Gutierrez Monreal (voc.), Santiago Marco Colás (voc.)
- Materias:
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- Resumen
El objetivo de esta tesis ha sido explorar dos estrategias para mejorar la selectividad de los sensores de gases basados en óxidos semiconductores.
En un caso se ha caracterizado dinámicamente la respuesta de estos sensores ante un cambio de concentración en forma de escalón, modelándose como un proceso de difusión-adsorción.
Mediante este modelo se ha podido comprobar que el tiempo de subida de la curva de conductancia eléctrica del sensor ante el mencionado estímulo aporta información útil para mejorar la selectividad de estos dispositivos.
Así mismo, se ha analizado la influencia de la temperatura de trabajo y la humedad ambiental sobre este nuevo parámetro. Este estudio ha puesto de manifiesto que la dependencia de este parámetro con la temperatura es lineal, mientras que es prácticamente independiente de la humedad.
Por otra parte, se ha comprobado a nivel de simulación la posibilidad de mejorar la selectividad del dispositivo optimizando la estructura de sus electrodos. Para ello se ha desarrollado un nuevo modelo de difusión-adsorción-reacción que nos permite obtener la distribución de portadores generados en todo el grosor de la capa activa al entrar el sensor en contacto con el gas a medir. Con un software comercial de simulación de dispositivos ha sido posible estudiar el efecto de la geometría de los electrodos en la respuesta del sensor. Este estudio ha permitido diseñar estructuras multielectródicas (varios pares de electrodos en la misma capa activa), que se han demostrado útiles para discriminar entre gases poco reactivos y gases muy reactivos e incluso entre mezclas de dichos gases.
