KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi / 2021 / Cilt: 37 - Sayı: 1

Fabrication and Characterization of Polyaniline and PolyanilineNanostructured-ZnO FET Hydrogen Gas Sensors

Fabrication and Characterization of Polyaniline/ZnO Nanocomposite Field Effect Transistor Based Hydrogen Gas Sensor

Mucella ÖZBAY KARAKUŞ
Hidayet ÇETİN
Sayfa
99–109
Yayın Tarihi
2021-04-28
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

PANI kanal ile üretilen sensörlerin H2 gazını algıladığı ancak PANI içerisine ZnO nanokompozit katkılamanın algılama performansını iyileştirdiği gözlemlenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, mikron-boyutlu alan etkili transistör sensörler polianilin kanallar kullanılarak üretildi.
📊
Temel Bulgular & Veri:Sentezlenen her iki PANI kullanılarak gaz algılama uygulaması için mikrofabrikasyon yöntemiyle mikron boyutlu, alan etkili transistör (FET) yapıda sensörler üretilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:PANI kanal ile üretilen sensörlerin H2 gazını algıladığı ancak PANI içerisine ZnO nanokompozit katkılamanın algılama performansını iyileştirdiği gözlemlenmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Gaz Dedektörleri · FET Sensör Sistemleri · İnce Film H2 Sensörleri

Özet

Bu çalışmada, mikron-boyutlu alan etkili transistör sensörler polianilin kanallar kullanılarak üretildi. ZnO nanoparçacık katkılı ve katkısız Polianilin (PANI) sentezlenmiştir. Sentezlenen her iki PANI kullanılarak gaz algılama uygulaması için mikrofabrikasyon yöntemiyle mikron boyutlu, alan etkili transistör (FET) yapıda sensörler üretilmiştir. FET üretimi optik litografi yöntemiyle Si/SiO2 (285 nm) alttaş üzerine PANI ve PANI/ZnO kanal yapıların üretilmesiyle gerçekleştirilmiştir. Üretilen sensörlerin hidrojen (H2) gazına karşı gösterdiği elektriksel tepkiler, 25 ˚C, 50 ˚C ve 80 ˚C sıcaklıkta transistöre +20 V kapı gerilimi uygulanırken, kaynak-akaç akımı değişimleri ölçülerek belirlenmiştir. PANI kanal ile üretilen sensörlerin H2 gazını algıladığı ancak PANI içerisine ZnO nanokompozit katkılamanın algılama performansını iyileştirdiği gözlemlenmiştir. Ayrıca PANI kanallı FET sensörün aksine PANI/ZnO kanallı FET sensörlerin oda sıcaklığında oldukça iyi bir performansla çalıştığı tespit edilmiştir.

Abstract

In this study, micron-sized Field Effect Transistor (FET) based sensors were produced using Polyaniline (PANI) channels. PANI was synthesized with and without ZnO nanoparticles. FET production was carried out by producing PANI and PANI/ZnO channel structures on Si/SiO2 (285 nm) substrate by the optical lithography method. The electrical responses of the produced sensors against hydrogen (H2) gas were determined by measuring the source-drain current at 25 ˚C, 50 ˚C and 80 ˚C while applying the +20 V gate voltage to the transistors. It has been observed that the sensors which were produced by PANI channel, detect H2 gas but adding ZnO nanocomposite into PANI improves the detection performance. Besides, unlike the PANI channel FET sensor, it has been determined that PANI/ZnO channel FET sensors operate with an excellent performance at room temperature.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KARAKUŞ, M. Ö., ÇETİN, H. (2021). Fabrication and Characterization of Polyaniline and PolyanilineNanostructured-ZnO FET Hydrogen Gas Sensors. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, Cilt: 37 - Sayı: 1, 99–109. https://ajindex.com/articles/253031

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (16)

  1. Timmer B., Olthuis W., van den Berg A., Ammonia sensors and their applications review. Sensors and Actuators B: Chemical, 107 (2005), 666-677
  2. Mahajan S. 1985. Pollution Control in Process Industries. Tata McGrawHill Education, Noida, India
  3. Gu H., Wang Z., Hu Y., Hydrogen gas sensors based on semiconductor oxide nanostructures. Sensors, 12 (2012) 5517–5550
  4. Neri G., First fifty years of chemo resistive gas sensors. Chemosensors, 3 (2015), 1-20
  5. Farooqi B.A., Yar M., Ashraf A., Farooq U., Ayub K., Remarkable enhancement in sensor ability of polyaniline upon composite formation with ZnO for industrial effluents. Journal of Molecular Graphics and Modelling, 101 (2020) 107724
  6. Chougule M.A., Nalage S.R., Sen S., Patil V.B., Development of nanostructured ZnO thin film sensor for NO2 detection. Journal of Experimental Nanoscience, 9 (2014), 482-490
  7. Patil L.A., Bari A.R., Shinde, Deo V., Ultrasonically synthesized nanocrystalline ZnO powder-based thick film sensor for ammonia sensing. Sensor Review, 30 (2010) 290-296
  8. Van Hieu N., Van Quang V., Hoa N.D., Kim D., Preparing large-scale WO3 nanowire-like structure for high sensitivity NH3 gas sensor through a simple route. Current Applied Physics, 11 (2011), 657-661
  9. Sanchez M., Rincon M.E., Sensor response of sol-gel multiwalled carbon nanotubes-TiO2 composites deposited by screen-printing and dip-coating techniques. Sensors and Actuators B: Chemical, 140 (2009), 17-23
  10. Gu H.,Wang Z., Hu Y., Hydrogen gas sensors based on semiconductor oxide nanostructures. Sensors, 12 (2012), 5517–5550
  11. Hubert T., Boon-Brett L., Black G., Banach U., Hydrogen sensors: a review. Sensors and Actuators B, 157 (2011), 329–352
  12. Zhao X., Lv L., Pan B., Zhang W., Zhang S., Zhang Q., Polymer-supported nanocomposites for environmental application: a review. Chemical Engineering Journal, 170 (2011), 381–394
  13. Yoshioka Y., Jabbour G.E., Desktop inkjet printer as a tool to print conducting polymers. Synthetic metals, 156 (2006), 779–783
  14. Li X., Wang Z., Li X., Wang G., Synthesis of a super-hydrophilic conducting polyaniline/titanium oxide hybrid with a narrow pore size distribution. Applied Surface Science, 258 (2012), 4788–4793
  15. Gui D., Liu C., Chen F., Liu J., Preparation of polyaniline/graphene oxide nanocomposite for the application of supercapacitor. Applied Surface Science, 307 (2014),172–177
  16. Li Y., Lin Y., Yeh H., Wen T., Huang L., Chen Y., Wang Y., Ion-modulated el