Տաթև

ԶՈԼԵՐ, ԶՈԼ-ԳԵԼ ՄԵԹՈԴԻ ԱՌԱՎԵԼՈՒԹՅՈՒՆԸ ԶՈԼ-ԳԵԼ ՄԵԹՈԴՈՎ ՍՏԱՑՎԱԾ ՀԱՍՏԹԱՂԱՆԹԱՅԻՆ ԳԱԶԱՅԻՆ ՏՎԻՉՆԵՐԻ ԲՆՈՒԹԱԳՐԵՐԸ

Զոլերը երկֆազ համակարգեր են, որոնք կազմված են դիսպերս ֆազից (մանրեցված նյութից) և դիսպերս միջավայրից (համասեռ նյութ, որի մեջ բաշխված է դիսպերս ֆազը), ընդ որում, դիսպերս ֆազի մասնիկների գծային չափերը գտնվում են 1-ից մինչև 100նմ սահմաններում։

	Զոլերի դիսպերս ֆազի մասնիկները բաղկացած են մեծ թվով մոլեկուլներից կամ իոններից։ Զոլերը օժտված են մի շարք առանձնահատկություններով. միևնույն նյութի զոլերը, նայած մասնիկների չափերի, կարող են ունենալ տարբեր գունավորում։ Օրինակ` ոսկու զոլերը կարող են լինել կապույտ, մանուշակագույն, բալի գույն, մուգ կարմրավուն։ Անշուշտ, զոլերի համար պետք է նշել նաև մի շատ կարևոր հատկություն. զոլերի մասնիկներն ունեն միևնույն նշանի էլեկտրական լիցքեր։ Դրա շնորհիվ այդ մասնիկները չեն միանում ավելի մեծ մասնիկների և նստվածք չեն տալիս։ Ընդ որում, որոշ զոլերի մասնիկները, ինչպիսիք են մետաղների, սուլֆիդների, սիլիկաթթվի և անագաթթվի զոլերը, ունեն բացասական լիցք, իսկ մյուս զոլերի մասնիկները, ինչպիսիք են հիդրոքսիդների, մետաղների օքսիդների զոլերը, ունեն դրական լիցք։ Լիցքի առաջացումը բացատրվում է լուծույթից ու կոլոիդ մասնիկների կողմից իոններ ադսորբցվելով։

Զգայուն թաղանթների վերջնական հատկությունները և նրանց էլեկտրաֆիզիկական պարամետրերը կախված են մետաղ-օքսիդային փոշու սինթեզից և մշակման տեխնոլոգիայից։ Զոլ-գել մեթոդը ունի որոշակի պոտենցիալ առավելություններ մնացածների նկատմամբ։ Այդ մեթոդը թույլ է տալիս կրճատել սարքերի և արտադրության ծախսերը, ինչպես նաև կարելի է կառավարել թաղանթների մորֆոլոգիան հենց պատրաստման ընթացքում։ Բացի դրանից մետաղօքսիդային կիսահաղորդիչը, որը գտնվում է զոլի վիճակում, կարելի է ցենտրիֆուգմամբ կամ ընկղմամբ նստեցնել սիլիցիումային հիմքով կառուցվածքների վրա (մեզա-կառուցվածքներ` MHPS տաքացուցիչներով, ծակոտկեն սիլիցիում և այլն)։ Այսպիսով` գազային տվիչների պատրաստման այս մեթոդը համատեղելի է սիլիցիումային միկրոէլեկտրոնային տեխնոլոգիայի հետ։ Զոլ-գել մեթոդով ստացված հաստ թաղանթները իրենցից ներկայացնում են ծակոտկեն կառուցվածքներ` կազմված փոխկապակցված նանոչափային մասնիկներից։ Զոլ-գել մեթոդը թույլ է տալիս հեշտորեն կառավարել թաղանթների բաղադրությունը և կոմպոնենտները։ Մասնավորապես հնարավոր է նստեցումից առաջ զոլի մեջ կատարել անհրաժեշտ քանակությամբ խառնուրդների ներմուծում, որի արդյունքում կստացվեն բարձրորակ թաղանթներ։ Մասնիկների չափերը կարելի է ղեկավարել` ընտրելով թաղանթների թրծման համապատասխան ջերմաստիճան [1]։ [2-4]-ի հեղինակները ցույց են տվել, որ կրիտիկական չափերից (10նմ) փոքր չափերի դեպքում զոլ-գել մեթոդով ստացված SnO2 նանոբյուրեղային տվիչների գազազգայնությունը կտրուկ աճում է նանոբյուրեղների չափերի հետագա փոքրացմանը զուգընթաց։ Հաստատված է,որ նանոմասնիկների առավել օպտիմալ չափը մոտ կամ հավասար է դեբայի էկրանավորման կրկնակի շառավղին։ Իրականում այս պայմաններում նանոբյուրեղային մասնիկների չափը այնքան փոքր է, որ հատիկները լրիվ աղքատացած են լիցքակիրներից, իսկ մակերևույթային Շոտկու բարիերը այնքան նեղ է և գոտիների ծռումը այնքան մեծ, որ գոտիները համարյա ամբողջությամբ դառնում են հարթ։

ԳՐԱԿԱՆՈՒԹՅԱՆ ՑԱՆԿ

1.V. Jayaraman, K.I. Gnanasekar, E. Prabhu, T. Gnanasekaran, G. Periaswami, A low temperature H2 sensor based on intermediate hydroxy tin oxide, Sens. Actuators B 55 (1999) 147–153. 2. F. Lu, Y. Liu, M. Dong, X. Wang, Nanosized tin oxide as the novel material with simultaneous detection towards CO, H2, and CH4, Sens. Actuators B 66 (2000) 225–227. 3.C. Xu, J. Tamaki, N. Miura, N. Yamazoe, Grain size effects on gas sensitivity of porous SnO2-based elements, Sens. Actuators B 3 (1991) 147–155. 4.N.S. Baik, G. Sakai, K. Shimanoe, N. Miura, N. Yamazoe, Hydrothermaly treated sol solution of tin oxide for thin-film gas sensor, Sensors and Actuators B 63 (2000) 74-79.