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Universitat de Barcelona

1. Samà Monsonís, Jordi. New Fabrication Methodologies for the Development of Low Power Gas Sensors Based on Semiconducting Nanowires.

Degree: Departament d'Enginyeries: Secció d'Electrònica, 2016, Universitat de Barcelona

La tesis titulada New Fabrication Methodologies for the Development of Low Power Gas Sensors Based on Semiconducting Nanowires, se enmarca dentro de los sensores de gas para la monitorización ambiental de la calidad del aire, con el objetivo de detectar la presencia de gases nocivos para la salud humana. El trabajo desarrollado se basa en el uso de sensores de gas resistivos, es decir, que la adsorción de un gas en la superficie del sensor da lugar a un cambio en la conductividad del sensor, el cual repercute en un cambio de su resistencia medible experimentalmente. Los materiales utilizados son los óxidos metálicos, materiales semiconductores de banda prohibida ancha (entre 2 y 4 eV). Generalmente, los óxidos metálicos necesitan ser calentados a una temperatura por encima de 150 ºC para promover la interacción con los gases adsorbidos, que se lleva a cabo mediante la denominada quimisorción, una interacción localizada que implica una transferencia de carga entre el semiconductor y la especie de gas. Dado que el gas se adsorbe en la superficie del material, el mecanismo es considerado como superficial, cuya sensibilidad depende en gran medida, entre otros efectos, del ratio superficie/volumen. Así pues, las nanoestructuras aparecen como candidatas óptimas para ser utilizadas como sensor de gas. En la tesis mencionada, se utilizan estructuras unidimensionales, concretamente nanohilos semiconductores como parte activa. El principal desafío para la comercialización de sensores basados en nanohilos es, actualmente, la integración de estos en un dispositivo de forma eficiente y escalable. Un nuevo método de fabricación que mejor la integración de los nanohilos en sus plataformas electrónicas ha sido desarrollado, basado en el crecimiento localizado de nanohilos monocristalinos sobre microplacas calefactoras, es decir, membranas de dimensiones micrométricas que contienen un microcalefactor enterrado. El calefactor es utilizado para proporcionar la temperatura necesaria para la termólisis del precursor durante el crecimiento, y para calentar y promover la reacción durante el sensado de gas. Mediante este proceso han sido crecidos nanohilos de SnO2 y de Ge, en forma de redes con múltiples nanohilos conectados entre sí. Los dispositivos fabricados han sido caracterizados como sensores de gas. Los nanohilos de dióxido de estaño presentan la máxima respuesta ante amoníaco. Los mecanismos químicos que se dan lugar durante la interacción entre el amoníaco y el semiconductor han sido analizados a partir de la respuesta cinética y los distintos fenómenos observados, en aire seco y húmedo. Los nanohilos de Ge han sido estudiados por primera vez como sensores de gas, manteniendo una temperatura de 100 ºC. El comportamiento de tipo p de los nanohilos ha sido determinado a partir de medidas de efecto campo. Los nanohilos presentan una capa de óxido de Ge en la superficie, de alrededor de 1 nm, que posee un papel clave en la interacción, ya que contiene sitos de adsorción para el sensado de gas. El mecanismo de sensado… Advisors/Committee Members: [email protected]el.ub.edu (authoremail), false (authoremailshow), Romano Rodríguez, Alberto (director), true (authorsendemail).

Subjects/Keywords: Nanotecnologia; Nanotecnología; Nanotechnology; Qualitat de l'aire; Calidad del aire; Air quality; Ciències Experimentals i Matemàtiques; 53

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APA (6th Edition):

Samà Monsonís, J. (2016). New Fabrication Methodologies for the Development of Low Power Gas Sensors Based on Semiconducting Nanowires. (Thesis). Universitat de Barcelona. Retrieved from http://hdl.handle.net/10803/400561

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Chicago Manual of Style (16th Edition):

Samà Monsonís, Jordi. “New Fabrication Methodologies for the Development of Low Power Gas Sensors Based on Semiconducting Nanowires.” 2016. Thesis, Universitat de Barcelona. Accessed October 20, 2019. http://hdl.handle.net/10803/400561.

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MLA Handbook (7th Edition):

Samà Monsonís, Jordi. “New Fabrication Methodologies for the Development of Low Power Gas Sensors Based on Semiconducting Nanowires.” 2016. Web. 20 Oct 2019.

Vancouver:

Samà Monsonís J. New Fabrication Methodologies for the Development of Low Power Gas Sensors Based on Semiconducting Nanowires. [Internet] [Thesis]. Universitat de Barcelona; 2016. [cited 2019 Oct 20]. Available from: http://hdl.handle.net/10803/400561.

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Council of Science Editors:

Samà Monsonís J. New Fabrication Methodologies for the Development of Low Power Gas Sensors Based on Semiconducting Nanowires. [Thesis]. Universitat de Barcelona; 2016. Available from: http://hdl.handle.net/10803/400561

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