Dissertations / Theses on the topic 'Semiconductor metal oxide gas sensors'
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Barrett, Edward Patrick Stephen. "Aspects of the chemistry of metal oxide semiconductor gas sensors." Thesis, Brunel University, 1991. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.293023.
Full textAfonja, O. "Use of zeolites to effect discrimination in metal oxide semiconductor gas sensors." Thesis, University College London (University of London), 2013. http://discovery.ucl.ac.uk/1396988/.
Full textAbhijith, N. "Semi Conducting Metal Oxide Gas Sensors: Development And Related Instrumentation." Thesis, Indian Institute of Science, 2006. http://hdl.handle.net/2005/281.
Full textDu, Xiaohua. "Understanding and optimization of gas sensors based on metal oxide semiconductors." Connect to online resource, 2007. http://gateway.proquest.com/openurl?url_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:dissertation&res_dat=xri:pqdiss&rft_dat=xri:pqdiss:3284441.
Full textClavijo, William Paul. "Low-temperature Fabrication Process for Integrated High-Aspect Ratio Metal Oxide Nanostructure Semiconductor Gas Sensors." VCU Scholars Compass, 2017. http://scholarscompass.vcu.edu/etd/4781.
Full textNewton, E. J. "Metal oxide semiconductor gas sensors as an electronic nose for the detection of microbial agents." Thesis, University College London (University of London), 2015. http://discovery.ucl.ac.uk/1461145/.
Full textRen, Huilin. "Current Voltage Characteristics of a Semiconductor Metal Oxide Sensor." Fogler Library, University of Maine, 2001. http://www.library.umaine.edu/theses/pdf/RenH2001.pdf.
Full textZHANG, JIE. "INVESTIGATIONS OF OXIDE AND SULFIDE BASED LOW DIMENSIONAL NANO STRUCTURES FOR CONDUCTOMETRIC GAS SENSORS, MEMRISTORS AND PHOTODETECTORS." OpenSIUC, 2015. https://opensiuc.lib.siu.edu/dissertations/1086.
Full textBonanati, Peter [Verfasser]. "A parametrized numerical model to simulate the semiconductor influence of thick film metal oxide gas sensors / Peter Bonanati." Tübingen : Universitätsbibliothek Tübingen, 2020. http://d-nb.info/1220689831/34.
Full textGibson, S. "Identification of the low temperature combustion products from coal and a study of their effect on metal oxide semiconductors." Thesis, Nottingham Trent University, 1988. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.233222.
Full textLeidinger, Martin Daniel [Verfasser], and Andreas [Akademischer Betreuer] Schütze. "Methods for increasing the sensing performance of metal oxide semiconductor gas sensors at ppb concentration levels / Martin Daniel Leidinger ; Betreuer: Andreas Schütze." Saarbrücken : Saarländische Universitäts- und Landesbibliothek, 2018. http://d-nb.info/1162892277/34.
Full textRozštípil, Jakub. "Elektronický detektor pro tenkovrstvé mikrosenzory plynů." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2009. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-217836.
Full textShaposhnik, Dmitry. "Determination of hydrogen-containing gases in air with SnO2-based sensors." Doctoral thesis, Universitat Rovira i Virgili, 2015. http://hdl.handle.net/10803/368184.
Full textSteele, J. M. "Metal oxide single crystals as gas sensors." Thesis, University of Kent, 1988. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.233273.
Full textAsh, Peter William. "Studies of tin oxide gas sensors for gas chromatographic detection." Thesis, University of Plymouth, 1990. http://hdl.handle.net/10026.1/2066.
Full textChwieroth, Brian. "Design and modeling of metal oxide gas sensors /." The Ohio State University, 2001. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1486397841222182.
Full textShao, Feng. "New strategies in metal oxide nanowire based gas sensors." Doctoral thesis, Universitat de Barcelona, 2014. http://hdl.handle.net/10803/145058.
Full textAquesta tesi se centra en l’estudi dels mecanismes de detecció de gasos amb sensors basats en nanofils d’òxids metàl•lics. Amb aquest objectiu, s’han estudiat les respostes de sensors formats per un únic nanofil, s’ha modelitzat la seva resposta mitjançant càlculs DFT (Density Functional Theory) i s’han analitzat nous materials i explorat modes de funcionament no estàndards com és el polsat de temperatura. Als tres primers capítols de la dissertació se’n fa una introducció als dispositius basats amb òxids metàl•lics, es revisen els fonaments teòrics que hi ha darrera de les simulacions DFT i es presenten els mètodes experimentals que s’han fet servir per completar aquest treball doctoral. El quart capítol se n’ocupa de les interaccions del sistema SnO2-NH3 mitjançant la combinació de càlculs teòrics amb DFT i dades experimentals. Es presenta i valida el mecanisme de detecció de l’amoníac amb l’òxid d’estany així com es discuteix les interferències d’aquest contaminant amb la humitat. Al cinquè capítol es presenta la detecció de H2S amb heteroestructures formades per nanofils de SnO2 decorats amb nanopartícules de CuO. La gran sensitivitat a aquest gas que es troba experimentalment, especialment si es compara amb les respostes típiques obtingudes amb nanofils no decorats, s’ha analitzat i modelitzat. El capítol sisè explora la utilització d’òxid de coure, un semiconductor tipus p, com a sensor de gas; i les seves respostes a diferents contaminants es comparen amb les obtingudes amb l’òxid d’estany, el semiconductor tipus n de referència. Ja al capítol setè, es presenta el dipòsit controlat de nanofils de ZnO sobre hotplates mitjançant dielectroforesi (DEP) així com la millora de la sensitivitat quan els dispositius obtinguts són operats en mode de temperatura polsada. Finalment, el capítol vuitè i últim resumeix tots els capítols anteriors destacant els resultats més significatius aconseguits, i s’exploren noves línies de treball per a futures tesis.
Mohammed, K. A. "Studies of some metal phthalocyanines for gas sensor applications." Thesis, Lancaster University, 1987. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.381242.
Full textWalmsley, Anthony David. "The application of chemometrics for the development of metal oxide sensor arrays." Thesis, University of Greenwich, 1991. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.294060.
Full textSendi, Aymen. "Nez électronique communicant pour le contrôle de la qualité de l'air intérieur." Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30245.
Full textMeasuring indoor air quality is a relatively recent need. Humans spend more than 90% of their time in a closed environment that contains several gaseous pollutants. The existence of such gaseous contaminants in the indoor air as well as short or long term exposure to these pollutants can causes many respiratory problems and several chronic diseases. Studies show that the indoor air quality has an impact on well-being and productivity. VOCs (volatile organic compounds) such as acetaldehyde and formaldehyde are strongly presented in indoor air. This type of pollutants come from materials used in interior design (computer equipment, furniture, paints, fabrics, floors, etc.). We can also found in close envirements many others contaminants such as CO2, CO, and NO2 which come from urban pollution, intensive use of location and poor ventilation. Offices, meeting rooms, classrooms and practical work rooms in universities and / or schools are therefore potentially polluted. In a densely occupied and poorly ventilated room, the measurement of the VOC/CO2 rate may exceed the regulatory thresholds. These gaseous pollutants in the air in high concentrations, due to lack of sufficient ventilation and air quality control, can cause drowsiness and decreased productivity. Measuring and monitoring indoor air quality is therefore essential to ensure a better quality life in workspaces. This thesis is being carried out within the framework of the neOCampus GIS (scientific interest group), led by Paul Sabatier University and dedicated to the development of an innovative, connected and sustainable campus for a better quality life for users. We are interested by the development of micro-gas sensors MOS (metal oxide sensors) and the indoor air quality monitoring in offices, classrooms and meeting rooms. The objective of this study is to control these pollution levels in order to correct them through measures to ventilate the premises. Making a decision about how to correct air quality is an essential step in the process. For example: regulating ventilation in a room if the authorized threshold is exceeded for the identified pollutants. As part of this work, we produced prototypes of miniaturized multi-gas sensors integrated with their electronic card in a witness room and capable of detecting levels of indoor air pollution. These prototypes include a multi-sensor cell (with 4 independent cells), proximity electronics allowing the control and recovery of data from these cells, an IOT (internet of things) type communication module based on the LoRA protocol allowing send to the "Cloud NeoCampus", remotely and wirelessly, an indoor air quality status signal. This multi-sensor is based on semiconductor sensors based on nanostructured metal oxides synthesized at the LCC (coordination chemistry laboratory). [...]
Almar, Liante Laura. "Ordered mesoporous metal oxides for solid oxide fuel cells and gas sensors." Doctoral thesis, Universitat de Barcelona, 2014. http://hdl.handle.net/10803/283997.
Full textLos nano-materiales han recibido especial atención durante estas últimas décadas en el campo del estado sólido dado el importante papel que desempeñan como catalizadores y/o soportes catalíticos en diversas aplicaciones, tales como las pilas de combustible o los sensores de gas. Este interés se debe principalmente a su elevada área específica, que da lugar a una mejora del rendimiento y es una solución efectiva para aquellas aplicaciones que requieran materiales de elevado coste. Sin embargo tal y como señalan muchos estudios, el colapso de estas nano-estructuras a elevadas temperaturas es uno de los mayores inconvenientes para su implementación en dispositivos reales, siendo por tanto necesario explorar nuevas rutas que consigan estabilizar estos materiales térmicamente. El objetivo de la presente tesis es desarrollar metodologías cuasi-universales de estabilización térmica, mediante la explotación de las características exclusivas que poseen los materiales mesoporosos ordenados fabricados a partir de un template. Lo cual nos permite implementarlos y evaluarlos en aplicaciones energéticas que operan a elevada temperatura p.ej. pilas de combustible de óxido sólido. El trabajo desarrollado se divide en siete partes. El primer capítulo introduce los fundamentos de los materiales mesoporosos, las pilas de combustible de óxido sólido, la catálisis y los sensores de gas. En el segundo capítulo se detallan los procedimientos experimentales y las técnicas de caracterización empleados. El tercer capítulo presenta una nueva metodología para estabilizar térmicamente los materiales mesoporosos de estructura 3-D abierta. Los siguientes tres capítulos, muestran la fabricación y el comportamiento electroquímico de materiales mesoporosos térmicamente estables trabajando como electrodos de pilas de combustible de óxido sólido. Por último, en el capítulo siete se demuestra la viabilidad de los óxidos cerámicos mesoporosos como materiales funcionales en sensores de humedad.
Pugh, D. C. "Modified metal oxide gas sensors for the detection of clandestine chemistry locations." Thesis, University College London (University of London), 2018. http://discovery.ucl.ac.uk/10043630/.
Full textNaik, A. J. T. "Hetero-junction and nanomaterial systems for metal oxide semiconductor based gas sensing." Thesis, University College London (University of London), 2015. http://discovery.ucl.ac.uk/1463687/.
Full textSu, Haiqiao. "Gas Detection Applications of Vertically Aligned Metal Oxide Nanowire Arrays." ScholarWorks@UNO, 2014. http://scholarworks.uno.edu/td/1947.
Full textKukkola, J. (Jarmo). "Gas sensors based on nanostructured tungsten oxides." Doctoral thesis, Oulun yliopisto, 2013. http://urn.fi/urn:isbn:9789526202082.
Full textTiivistelmä Väitöstyön tavoitteena on tutkia nanorakenteisten WO3 hiukkasten kilpailukykyä suhteessa perinteisiin suuremman kidekoon materiaaleihin resistiivisissä kaasusensorisovelluksissa. Työssä tutkittiin kolmella eri tekniikalla valmistettujen WO3 nanopartikkeleiden alkuperäisistä ja pintakäsitellyistä versioista muodostettujen ohutkalvojen sähköisiä ominaisuuksia erilaisten kaasukehien funktiona. Veden kapillaarivoimien aikaan saaman huokoisen anodisen volframioksidirakenteen romahduksen kautta saatujen WO3 nanopartikkeleiden osoitettiin toimivan havaintoväliaineena H2 ja NO kaasuille. Myös kaupallisia WO3 nanopartikkeleita tutkittiin. Partikkelien pinta päällystettiin metalli- ja metallioksidinanopartikkeleilla (Ag, PdOx and PtOx), jonka jälkeen niistä muodostettiin vakaita vesipohjaisia seoksia johtavien kuvioiden mustesuihkutulostukseen testisubstraateille. Pintakäsittelyn havaittiin vaikuttavan merkittävästi materiaalien kaasuvasteisiin erityisesti H2:n ja NO:n tapauksessa. Kolmannen tyyppinen väitöskirjassa tutkittu volframioksidimateriaali koostuu hydrotermisesti syntetisoiduista nanojohdoista, jotka ovat pintakäsitelty PdO tai PtOx nanopartikkeleilla. Nanojohdot sekoitettiin veteen ja pipetoitiin testisubstraateille kaasumittauksia varten. Tämän tyyppiset kaasusensorit olivat erityisen herkkiä H2 kaasulle jopa huoneenlämmössä. Väistökirjan tulosten mukaan nanorakenteiset volframioksidimateriaalit ovat erinomainen vaihtoehto perinteisille huokoisille paksukalvoille ja suhteellisen paksuille ohutkalvoille kaasusensorisovelluksissa. Niiden suuri herkkyys, alhainen toimintalämpötila ja matala sähkönkulutus voivat mahdollistaa kannettavien kaasusensorien valmistuksen, esimerkiksi mustesuihkuteknologilla, nopeaan testaukseen ja suuren mittakaavan tuotantoon alhaisin kustannuksin
Fleischer, Stephen. "A study of gate-oxide leakage in MOS devices." Thesis, [Hong Kong : University of Hong Kong], 1993. http://sunzi.lib.hku.hk/hkuto/record.jsp?B1364600X.
Full textKhunou, Ramotseng. "Gas sensing properties of Ceo2 nanostructures." University of the Western Cape, 2020. http://hdl.handle.net/11394/7909.
Full textThe industrial safety requirements and environmental pollution have created a high demand to develop gas sensors to monitor combustible and toxic gases. As per specifications of World Health Organization (WHO) and Occupational Safety and Health Administration (OSHA), lengthy exposure to these gases lead to death which can be avoided with early detection. Semiconductor metal oxide (SMO) has been utilized as sensor for several decades. In recent years, there have been extensive investigations of nanoscale semiconductor gas sensor.
Haapalainen, T. (Tomi). "Gas response properties of metal oxide nanoparticle based sensors on MEMS microhotplate platforms." Master's thesis, University of Oulu, 2015. http://jultika.oulu.fi/Record/nbnfioulu-201509031953.
Full textRoso, Casares Sergio. "Synthesis and gas sensing properties of single crystalline metal-oxide nanostructures." Doctoral thesis, Universitat Rovira i Virgili, 2017. http://hdl.handle.net/10803/402468.
Full textEn la presente tesis doctoral, se han producido diferentes tipos de nanoestructuras basadas en oxidos metalicos, como por ejemplo nanohilos de ZnO y ocaedros de In2O3, utilizando el método de Deposición Química de Vapor (CVD) a altas temperaturas. Para la detección de dióxido de nitrógeno, se ha descubierto que la respuesta de los nanohilos de ZnO está directamente correlacionada con la cantidad total de defectos presentes en el material. Cuanto mayor es el número de defectos, mayor es la respuesta al dióxido de nitrógeno. Sin embargo, para la detección de etanol, la muestra que contenía un número medio de defectos fue la que dio mejores resultados. Por lo que respecta a los octaedros de In2O3, podemos decir que los octaedros de In2O3 puro son excelentes candidatos para la detección de NO2, ya que poseen una excelente sensibilidad (0.43 ppb-1) a bajas temperaturas (130ºC), mientras que la respuesta a otros gases como H2 es dos órdenes de magnitud inferior en las mismas condiciones. Además, en presencia de humedad, se incrementa la sensibilidad a NO2 y, a la vez, se reduce la sensibilidad a H2, por lo que la selectividad hacia NO2 tambien se ve incrementada. Finalmente, utilizando la espectroscopia DRIFT, se ha analizado el In2O3 expuesto a 1 ppm de NO2 a diferentes temperaturas y se ha descubierto que el mecanismo propuesto para describir el proceso de senado es bastante más complicado que lo que se ha publicado hasta ahora. Como resultado de todos estos experimentos, se ha arrojado luz nueva sobre los mecanismos de sensado de los nanohilos de ZnO y los octahedros de In2O3 a diferentes temperaturas.
In the present doctoral thesis, several metal oxide nanostructures such as ZnO nanowires and In2O3 octahedra via a chemical vapour deposition (CVD) method at high temperatures. For the detection of nitrogen dioxide, it was found that the response of ZnO nanowires was directly correlated to the overall amount of defects of the material. The higher the number of defects is, the higher the response to nitrogen dioxide is. On the other hand, for the detection of ethanol, ZnO nanowires with an intermediate number of defects in which surface defects were dominant led to the best results. Additionally, regarding the In2O3 octahedra, we can say that pure In2O3 octahedra are excellent for detecting NO2 gas with an outstanding sensitivity (0.43 ppb-1) at low temperatures (130ºC), while the response to H2 remains two orders of magnitude lower under the same conditions. In addition, the presence of humidity increases the sensitivity to NO2 and, at the same time, reduces the response to H2, which results in an increased selectivity. Finally, by making use of the DRIFT spectroscopy, we have analyzed In2O3 material towards 1 ppm of NO2 at different temperatures and, it has been found that the mechanism proposed for the gas sensing is far more complicated than previously reported. As a result of these experiments, new light on the sensing mechanism of ZnO and In2O3 material towards NO2 gas at different temperatures has been shed.
Chen, Jiajun. "Highly Sensitive and Selective Gas Sensors Based on Vertically Aligned Metal Oxide Nanowire Arrays." ScholarWorks@UNO, 2010. http://scholarworks.uno.edu/td/106.
Full textLaminack, William I. "Characterization of functionalized and unfuctionalized metal oxide nanoparticle interactions with gas mixtures on porous silicon." Diss., Georgia Institute of Technology, 2015. http://hdl.handle.net/1853/53877.
Full textTarttelin, Hernandez P. "Modification of n-type and p-type metal oxide semiconductor systems for gas sensing applications." Thesis, University College London (University of London), 2017. http://discovery.ucl.ac.uk/1549841/.
Full textSaha, Tanmoy. "Design, fabrication, and complementary metal-oxide- semiconductor (CMOS) integration of micro-electro- mechanical systems (MEMS) humidity sensors." Thesis, McGill University, 2013. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=114228.
Full textLa conception, le microfabrication, et l'intégration de CMOS des sondes capacitives micro-électro-mécaniques d'humidité des systèmes (MEMS) sont présentés dans ce travail. L'analyse et les simulations théoriques ont été faites pour comprendre comment l'exécution de sonde peut être optimisée. Tandis que CoventorWare était employé pour des simulations équilibrées, un modèle de simulation de MATLAB, basé sur les mathématiques de l'adsorption et de la diffusion d'humidité, a été développé pour des simulations dynamiques. Les sondes ont été fabriquées en utilisant un écoulement de processus qui a un bas budget thermique (○C de ≤ 300), comme la compatibilité de matériel et de produit chimique avec la fabrication d'IC, lui permettant de soutenir l'intégration monolithique avec des circuits de CMOS pour des conceptions du système-sur-puce (SoC). Les sondes fabriquées ont été examinées en utilisant les deux sels déliquescents de calibrage et une chambre d'humidité/température, fournissant les résultats qui ont été employés pour comparer l'exécution de la diverse sonde conçoit. Ces résultats expérimentaux, avec les résultats de simulation, ont été employés pour concevoir et justifier une méthodologie de conception pour les sondes capacitives d'humidité relative de MEMS. Les sondes montrées la sensibilité élevée au-dessus d'une gamme dynamique étendue, des temps de réponse plus rapidement que 1.5 seconde, et d'une excellente dérive à long terme aussi basse que 0.1 % RH/year. Les sondes d'humidité ont été fabriquées sur les matrices de CMOS (TIA - amplificateur de transimpedance) obtenues à partir de Texas Instruments pour démontrer les possibilités de la pleine intégration monolithique des sondes et de l'IC de MEMS. Une méthodologie très commode et souple a été rapportée et employée pour intégrer les sondes de MEMS au-dessus des matrices d'IC de n'importe quelle taille. Les résultats d'essai prouvent que l'exécution du TIA est inchangée par l'intégration, alors que les sondes de MEMS développées sur le TIA sont entièrement fonctionnelles, validant de ce fait le procédé d'intégration utilisé et l'IC-compatibilité de l'écoulement de processus de sonde d'humidité de MEMS.
Pashami, Sepideh. "Change detection in metal oxide gas sensor signals for open sampling systems." Doctoral thesis, Örebro universitet, Institutionen för naturvetenskap och teknik, 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:oru:diva-46845.
Full textSimon, Isolde [Verfasser]. "Thermal Conductivity and Metal Oxide Gas Sensors : Micromachining as an Opportunity to Improve Sensor Performance / Isolde Simon." Aachen : Shaker, 2004. http://d-nb.info/1172610428/34.
Full textCalavia, Boldú Raúl. "Gas sensor microsystems based on nanostructured layers via anodic oxidation." Doctoral thesis, Universitat Rovira i Virgili, 2012. http://hdl.handle.net/10803/96314.
Full textEn esta tesis se detalla la metodologia para obtener sensores de gases basados en óxido de tungsteno nanoestructurado sobre soportes micromecanizados de silicio. Dicha nanoestructuración se ha obtenido empleando una capa de alúmina porosa como molde, por lo que se desarrolla una metodología para compatibilizar la anodización del aluminio, y otros metales como el tungsteno, con los procesos estándares del silicio. Se han desarrollado dos tipos de capas nanoestructuradas, nanotubos y nanopuntos de WO3. Los nanotubos se han obtenido depositando por pulverización catódica reactiva la capa sensible sobre alúmina porosa recubriendo las paredes de sus poros. Los nanopuntos se han obtenido anodizando una bicapa de aluminio y tungsteno, donde la primera anodización crea la alúmina porosa y la segunda hace crecer los nanopuntos de óxido de tungsteno en la base de los poros. Se ha analizado la composición, morfología y funcionamiento como sensores de gases en ambos casos y se han comparado los resultados con los de sensores sin nanoestructuración.
This thesis shows the methodology to obtain nanostructured tungsten oxide layer as sensing material on silicon micromachined gas sensor devices. A porous anodised alumina layer was used as pattern to obtain it, so a technique has been developed to make compatible the anodising of aluminium and other metals like tungsten with the standard silicon processes. Two different nanostructuring approaches were developed, nanotube and nanodot based tungsten oxide layers. The WO3 nanotube layer has been obtained by the tungsten oxide deposition using reactive sputtering on the porous alumina layer. As a result a continuous sensing layer coats the pores without clogging them. WO3 nanodot layers were obtained by the anodising of an aluminium and tungsten bilayer, where the first anodising process grows the porous alumina layer and the second one generates the tungsten oxide nanodots in the end of the pores. Compositional and morphological studies and the study of their behaviour as gas sensors where conducted for the two nanomaterials. The results have been compared with the flat tungsten oxide layers on micromachined gas sensors.
Kandasamy, Sasikaran, and s3003480@student rmit edu au. "Investigation of SiC Based Field Effect Sensors with Gas Sensitive Metal Oxide Layers for Hydrogen and Hydrocarbon Gas Sensing at High Temperatures." RMIT University. Electrical and Computer Engineering, 2008. http://adt.lib.rmit.edu.au/adt/public/adt-VIT20080724.142015.
Full textSimo, Aline. "Physical properties of vanadium dioxide nanoparticles: application as 1-d nanobelts room temperature for hydrogen gas sensing." Thesis, University of the Western Cape, 2013. http://hdl.handle.net/11394/4581.
Full textTransition metal oxides magneli phases present crystallographic shear structure which is of great interest in multiple applications because of their wide range of valence, which is exhibited by the transition metals. The latter affect chemical and physical properties of the oxides. Amongst them we have nanostructures VO2 system of V and O components which are studied including chemical and physical reactions based on non-equilibrium thermodynamics. Due to their structural classes of corundum, rocksalt, wurtzite, spinel, perovskite, rutile, and layer structure, these oxides are generally used as catalytic materials which are prepared by common methods under mild conditions presenting distortion or defects in the case of VO2. Existence of an intermediate phase is proved using an x-ray thermodiffraction experiment providing structural information as the nanoparticles are heated. Potential application as gas sensing device has been the first time obtained due to the high surface to volume ratio, and good crystallinity, purity of the material and presence of suitable nucleating defects sites due to its n-type semiconductor behavior. In addition, annealing effect on nanostructures VO2 nanobelts shows a preferential gas reductant of Ar comparing to the N2 gas. Also, the hysteresis loop shows that there is strong size dependence to annealing treatment on our samples. This is of great interest in the need of obtaining high stable and durable material for Mott insulator transistor and Gas sensor device at room temperature.
Vergara, Tinoco Alexander. "Improving the performance of micro-machined metal oxide gas sensors: Optimization of the temperatura modulation mode via pseudorandom sequences." Doctoral thesis, Universitat Rovira i Virgili, 2006. http://hdl.handle.net/10803/8456.
Full textUno de los mayores problemas experimentados en los sistemas de detección de gases basados en dispositivos de óxidos metálicos es su falta de reproducibilidad, estabilidad y selectividad. Con el fin de intentar resolver estos problemas, diferentes estrategias han sido desarrolladas en paralelo. Algunas de ellas se relacionan con la mejora de los materiales y otras implican acondicionamiento o pre-tratamiento de las muestras. Otras estrategias ampliamente empleadas consisten en aprovechar que los sensores presentan sensibilidades solapadas para construir matrices de sensores y emplear técnicas de procesamiento de señal o bien utilizar características de la respuesta dinámica de los sensores.En los últimos años, modular la temperatura de trabajo de los sensores de óxidos metálicos se ha convertido en uno de los métodos más utilizados para incrementar su selectividad. Esto se debe a, dado que la respuesta del sensor varía con su propia temperatura de trabajo, entonces, en determinados casos, midiendo la respuesta de un sensor a n temperaturas de trabajo diferentes, es equivalente a tener una matriz de n sensores diferentes. Esto permite obtener información multivariante de cada sensor individualmente y ayuda a mantener baja la dimensionalidad del sistema de medida para resolver una determinada aplicación. A pesar de los buenos resultados que han sido publicados dentro de este ámbito, la selección de las frecuencias empleadas en la modulación de la temperatura de trabajo de los sensores ha consistido, hasta el momento, en un proceso empírico lo que no garantiza la obtención de los mejores resultados para una determinada aplicación.En este contexto, el principal objetivo de esta tesis doctoral ha consistido en desarrollar un método sistemático que permita determinar cuales son las frecuencias de modulación óptimas que podrían emplearse para resolver un determinado problema de análisis de gases. Este método, extraído del campo de identificación de sistemas, ha sido desarrollado e implementado por primera vez dentro del ámbito de los sensores de gases. Éste consiste en estudiar la respuesta de los sensores en presencia de gases mientras la temperatura de trabajo de los sensores es modulada mediante una señal pseudo-aleatoria de longitud máxima. Estas señales comparten algunas propiedades con el ruido blanco, y por tanto pueden ayudar a estimar la respuesta lineal de un sistema con no-linealidades (por ejemplo, la respuesta impulsional de un sistema sensor-gas).El proceso de optimización es llevado a cabo mediante la selección entre las componentes espectrales de las estimaciones de la respuesta impulsional, de aquellas que más ayudan ya sea a discriminar o a cuantificar los gases objetivo dentro de una aplicación de análisis de gases dada. Teniendo en cuenta que las componentes espectrales están directamente relacionadas con las frecuencias de modulación, la selección de unas pocas componentes espectrales resulta en la determinación de las frecuencias optimas de modulación.En los primeres experimentos, señales binarias pseudo-aleatorias fueron utilizadas para modular la temperatura de trabajo de los sensores de gases basados en óxidos metálicos micro-mecanizados en un rango comprendido entre 0 a 112.5 Hz. La frecuencia superior es ligeramente mayor a la frecuencia de corte de las membranas de los sensores. El resultado principal derivado de estos estudios fue que las frecuencias de modulación interesantes se encuentran en un rango comprendido entre 0 y 1 Hz. Esto es comprensible dado que la cinética de las reacciones y de los procesos de adsorción que se producen en la superficie del sensor son lentos y si estos se han de alterar mediante la modulación térmica, se habrá de elaborar señales de modulación a bajas frecuencias. Esto explica por que se han venido empleado señales moduladoras de temperatura en el rango de los mHz, a pesar que las membranas de un dispositivo micro-mecanizado presentan respuestas mucho más rápidas (típicamente en el orden de los 100 Hz).En los experimentos posteriores a los primeros, un método evolucionado para determinar las frecuencias de modulación óptimas de los sensores micro-mecanizados fue implementado, el cual se basa en el uso de secuencias pseudo-aleatorias multi-nivel de longitud máxima (MLPRS). Las señales de tipo multi-nivel fueron consideradas en lugar de las binarias ya que las primeras permiten obtener una mejor estimación que las segundas de la dinámica lineal de un sistema con no linealidades. Y es bien conocido que los sensores de gases basados en óxidos metálicos presentan no-linealidades en su respuesta.Estos estudios sistemáticos fueron completamente validados mediante la síntesis de señales multi-senoidales con las frecuencias previamente identificadas utilizando secuencias pseudo-aleatorias. Cuando la temperatura de trabajo de los sensores fue modulada por una señal, el contenido frecuencial de la cual es el óptimo, los gases y mezclas de gases considerados pudieron ser discriminados perfectamente y se verificó la posibilidad de obtener modelos de calibración precisos para predecir la concentración de los gases. En algunos casos, estos procesos de validación se llevaron a cabo con sensores que no habían sido utilizados durante el proceso de optimización (por ejemplo, una agrupación de sensores diferentes pero del mismo lote de fabricación).En resumen, El nuevo método desarrollado in esta tesis para seleccionar las frecuencias de modulación optimas se a mostrado consistente y efectivo. El método es de aplicación general y podría ser utilizado en cualquier problema de análisis de gases o bien extendido a otro tipo de sensores (por ejemplo sensores poliméricos).Las contribuciones científicas de esta tesis se han recogido en 4 artículos en revistas internacionales y trece actas de conferencias.
One of the major problems in gas sensing systems that use metal oxide devices is the lack of reproducibility, stability and selectivity. In order to tackle these troubles experienced with metal oxide gas sensors, different strategies have been developed in parallel. Some of these are related to the improvement of materials, or the use of sample conditioning and pre-treating methods. Other widely used techniques include taking benefit of the unavoidable partially overlapping sensitivities by using sensor arrays and pattern recognition techniques or the use of dynamic features from the gas sensor response.In the last years, modulating the working temperature of metal oxide gas sensors has been one of the most used methods to enhance sensor selectivity. This occurs because, since, the sensor response is different at different working temperatures, and therefore, measuring the sensor response at n different temperatures is, in some cases, similar to the use of an array comprising n different sensors. This allows for measuring multivariate information from every single sensor and helps in keeping low the dimensionality of the measurement system needed to solve a specific application. Although the good results reported, until now, the selection of the frequencies used to modulate the working temperature remained an empirical process and that is not an accurate method to ensure that the best results are reached for a given application.In view of this context, the principal objective of this doctoral thesis was to develop a systematic method to determine which are the optimal temperature modulation frequencies to solve a given gas analysis problem. This method, which is borrowed from the field of system identification, has been developed and introduced for the first time in the area of gas sensors. It consists of studying the sensor response to gases when the operating temperature is modulated via maximum-length pseudo-random sequences. Such signals share some properties with white noise and, therefore, can be of help to estimate the linear response of a system with non-linearity (e.g., the impulse response of a sensor-gas system).The optimization process is conducted by selecting among the spectral components of the impulse response estimates, the few that better help either discriminating or quantifying the target gases of a given gas analysis application. Since spectral components are directly related to modulating frequencies, the selection of spectral components results in the determination of the optimal temperature modulating frequencies.In the first experiments, pseudo-random binary signals (PRBS) were employed to modulate the working temperature of micro-machined metal oxide gas sensors in a frequency range from 0 up to 112.5 Hz. The upper frequency is slightly higher than the cutoff frequency of the sensor membranes. The outcome of this initial study was that the important modulating frequencies were in the range between 0 and 1 Hz. This is understandable, since the kinetics of reaction and adsorption processes taking place at the sensor surface (i.e., physisorption/chemisorption/ionosorption) are slow and if these are to be altered by the thermal modulation, low frequency modulating signals need to be devised. This explains why low-frequency temperature-modulating signals (i.e. in the mHz range) have been used with micro-hotplate gas sensors, even though the thermal response of their membranes is much faster (typically, near 100 Hz).In the experiments that followed the first ones, an evolved method to determine the optimal temperature modulating frequencies for micro-hotplate gas sensors was introduced, which was based on the use of maximum length multilevel pseudo-random sequences (MLPRS). Multilevel signals were considered instead of the binary ones because the former can provide a better estimate than the latter of the linear dynamics of a process with non-linearity. And it is well known that temperature-modulated metal oxide gas sensors present non-linearity in their response.These systematic studies were fully validated by synthesizing multi-sinusoidal signals at the optimal frequencies previously identified using pseudo-random sequences. When the sensors had their operating temperatures modulated by a signal with a frequency content that corresponded to the optimal, the gases and gas mixtures considered could be perfectly discriminated and the building of accurate calibration models to predict gas concentration was found to be possible. In some cases, the validation process was conducted on sensors that had not been used for optimization purposes (e.g. a different sensor array from the same fabrication batch).Summarizing, the new method developed in this thesis for selecting the optimal modulating frequencies is shown to be consistent and effective. The method applies generally and could be used in any gas analysis problem or extended to other type of sensors (e.g. conducting polymer sensors).The scientific contributions of this thesis are collected in four journal papers and thirteen conference proceedings.
Staerz, Anna [Verfasser], and Udo [Akademischer Betreuer] Weimar. "Methods for Expanding the Diversity in the Response of Metal Oxide Based Gas Sensors / Anna Staerz ; Betreuer: Udo Weimar." Tübingen : Universitätsbibliothek Tübingen, 2020. http://d-nb.info/1211343804/34.
Full textHübner, Michael [Verfasser]. "New Approaches for the Basic Understanding of Semiconducting Metal Oxide Based Gas Sensors: Sensing, Transduction and Appropriate Modeling / Michael Hübner." Aachen : Shaker, 2012. http://d-nb.info/1069046884/34.
Full textGreig, Thomas Alexander. "Development of CMOS active pixel sensors." Thesis, Brunel University, 2008. http://bura.brunel.ac.uk/handle/2438/5345.
Full textRebholz, Julia Margarete [Verfasser]. "Influence of Conduction Mechanism Changes and Related Effects on the Sensing Performance of Metal Oxide Based Gas Sensors / Julia Margarete Rebholz." Aachen : Shaker, 2016. http://d-nb.info/1120864380/34.
Full textRebholz, Julia [Verfasser]. "Influence of Conduction Mechanism Changes and Related Effects on the Sensing Performance of Metal Oxide Based Gas Sensors / Julia Margarete Rebholz." Aachen : Shaker, 2016. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:101:1-201612041747.
Full textKlofta, Thomas James. "THE MODIFICATION OF ELECTROCHEMICAL AND PHOTOELECTROCHEMICAL PROPERTIES IN THIN FILMS OF TRI- AND TETRAVALENT METAL PHTHALOCYANINES (GAS SENSORS, PHOTOVOLTAICS, ORGANIC SEMICONDUCTOR(S))." Diss., The University of Arizona, 1986. http://hdl.handle.net/10150/183820.
Full textKurbanoglu, Basak. "Dynamic Resistivity Behavior Of Tin Oxide Based Multilayer Thin Films Under Reducing Conditions." Master's thesis, METU, 2006. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12607051/index.pdf.
Full textPytlíček, Zdeněk. "Mikrosenzory plynů založené na samouspořádaných 3D nanovrstvách oxidů kovů." Doctoral thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2017. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-263354.
Full textBukauskas, Virginijus. "Application of scanning probe microscopy for development and investigation of gas sensitive nanosystems and hybrid structures integrated with the ultra-thin metal oxide." Doctoral thesis, Lithuanian Academic Libraries Network (LABT), 2010. http://vddb.laba.lt/obj/LT-eLABa-0001:E.02~2010~D_20101001_150357-00098.
Full textKryptingas kietojo kūno darinių, naudojamų išorinio dujų poveikio detekcijai, savybių keitimas yra vienas iš aktualiausių uždavinių, sprendžiamų kuriant lakiųjų cheminių junginių poveikio atpažinimo ir matavimo sistemas. Šias savybes lemia darinių medžiaga, jų struktūra bei sąveikos su dujine aplinka ypatumai, kurie hibridiniuose dariniuose iš kietojo kūno ir biomolekulių gali būti lemiami dar ir biocheminiu atpažinimu. Šiame darbe tiriami dujoms jautrūs hibridiniai dariniai ir nanosistemos, integruotos metalo oksido plėvelėse, Skenuojančio zondo mikroskopijos (SZM) metodais. Disertacijoje susieti itin plonų (<30-50 nm) SnOx sluoksnių varžos atsako į dujas bei elektrinių savybių ypatumai su sluoksnių morfologija, priklausančia nuo auginimo sąlygų ir trukmės. Eksperimentiškai įrodyta, jog SZM lokalinių srovių tyrimai, priklausomai nuo matavimo parametrų, leidžia atskirai aprašyti technologiškai keičiamas dujoms jautrių darinių charakteristikas ir tik nanosistemose vykstančius procesus, kurie, kai kuriais atvejais, gali būti stebimi ir tipiškuose dujoms jautrių darinių taikymuose. Sukurtas originalus metodas, tinkantis nanostruktūroms metalo oksidų paviršiuje formuoti bei tų struktūrų elektrinėms savybėms keisti. Skirtingai nuo literatūroje žinomo paviršiaus nanooksidinimo, pritaikyto formuoti cheminiam poveikiui atsparias dangas, mūsų metodas leidžia formuoti įvairaus elektrinio laidumo nanostruktūras metalo oksidų paviršiuje.
Ouali, Hela. "Simulations numériques ab initio de l'adsorption de l'ozone O3 par des couches d'oxydes de cuivre CuxO pour une application capteurs de gaz." Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4380/document.
Full textMicro-sensors (IM2NP) and gas sensors (LMMA) team develop sensors based on CuO and Cu2O thin layers and study their electrical responses to O3. The aim of this thesis is a better understanding of the solid-gas interactions at the atomic scale by simulating the adsorption of O3 molecule on the (111) surfaces of CuO and Cu2O. Simulations were performed using the DF T (Density Functional Theory) within two functional approximations : the LDA (Local Density Appriximation) and GGA (Generalized Gradient Approximation). In the case of CuO, the Hubbard correction (DF T + U) was taken into account to properly reproduce the semiconductor and antiferromagnetic behaviors of the material. All calculations were performed with the SIESTA code and show that for the CuO as for Cu2O, O3 is adsorbed on the defect-free surface, without dissociating inducing a p-doping of the material. This observation is consistent with the decrease in electrical resistance measured experimentally under ozone. In a second stage ozone dissociates into a molecule of O2 and an oxygen atom which remains adsorbed. This step does not appear to change the doping. However, when the sensor is no longer in the presence of ozone, O2 molecule is desorbed and doping disappears. In this mechanism, the energies involved during the adsorption or the dissociation of ozone are of the same order of magnitude for CuO or Cu2O (ranging from −1 eV to −3 eV). Aiming to develop a gas sensor, and since the CuO material is easier to obtain by standard deposition techniques (RF sputtering), it seems to be more appropriate than the Cu2O, which has a similar response (even lower) but is more difficult to synthesize in a pure phase
Venter, Johan H. "Dynamic range and sensitivity improvement of infrared detectors using BiCMOS technology." Diss., University of Pretoria, 2013. http://hdl.handle.net/2263/25267.
Full textDissertation (MEng)--University of Pretoria, 2013.
Electrical, Electronic and Computer Engineering
unrestricted