Optinen kuitu, uudet kehityssuunnatsisältää seltoroivia, itsekorjautuvia ja korjaavia älyvarsia, sekä selfOn this-field -efektit, jotka parantavat lopullisen laitteen yleistä suorituskykyä, liittyvät optisten lähikenttäjohtavien rakenteiden tehostukseen. tinadioksidin(SnO2)pituus()e päätavoitteena on kerätä paikallisia metallioksidin kokoisia rypytyksiä kevyen aineen vuorovaikutukseen ja tarjota innovatiivisia ja arvokkaita tunnistusmekanismeja seuraavan sukupolven valokuitukemiallisten ja biologisten nan2006: Buosciolo et al, 2006ue vahvaan integraatiotekniikoihin ja antureiden kehittämiseen. on samanaikaisesti lisätty optimoidut lähikentän optiset ominaisuudet suhteessa pintakerroksen morfologian sopivaan käsittelyyn ja jälkikäsittelyyn korrelaatioon ja ilmaantuvaan lähikenttäjännitysjakaumaan tunnistussuorituskykyyn [Consales et al, 2006b; C006)
Havaitsimme, että herkät kerrokset, joissa oli erittäin karkeaa optisen lähikentän häiriötä, osoittivat yllättävän suorituskykyä sekä vesikemikaalien tarkkailuun että ilman ympäristön kemiallisten epäpuhtauksien torjuntaan (Cusano et al, 2006; Buosciolo et al, 2008b) valomaniionia on havaittu viimeaikaisissa yolokalisoiduissa pintaplasmoneissa ja aliaallonpituuksissa sekä metallikalvoissa että uusimmassa tapauksessa (Lezec Thio, 2004) verrattuna viimeiseen tapaukseen, valon läpäisyä moduloidaan pintaplasmoneihin, mutta interfeof diffraktioi aliaallonpituuden jaksottaisten piirteiden vuoksi. pinnalla, mikä johtaa transmissiokokoisiin rakenteisiin, ei vain rajoja. Tunnistuksessa sovelluksessa on myös valtava potentiaali soveltaa monilla aloilla korkean perfoanometrisen mittakaavan fotonilaitteista kuidun sisäisiin mikrojärjestelmiin. Tässä tarkastellaan ryhmämme toteuttamia teknisiä vaiheita. luvun osissa 2 ja 3 keskitytään tinI-transd:n ominaisuuksiin ja ominaisuuksiin, joissa korostetaan erityisesti tekniikan tasoa kemiallisesti perustuvissa optokemiallisissa sensorikerrostesubstraateissa optisen aallonpituusrakenteisen koon lähestyessä optista aallonpituusrakennetta. aallonpituusasteikolla §
kuvaile, kuinka vaikuttamalla kerrostukseen paraErityisesti näytämme, että: Ath-topografisten Snoz-kerrosten läsnäollessa kerätty lähikenttä perusmoodin Gaussin muoto, joka etenee kerrosten yksimoodissa, jolle on ominaista useita Sn( Jos mitat ovat yli noin 500 nm, lähikenttäprofiili muuttuu merkittävästi niiden vastaavuudessa; lopuksi kerrokset, joille on tunnusomaista eristettyjen mikrorakenteiden läsnäolo, ja joiden mitat ovat verrattavissa säteilyn aallonpituuteen, paljastavat lähikentän tehostuksen korkean käytettävyyden yhdistettynä voimakkaaseen kasvavaan roskooppiseen Atomic foikroskopia (SNOM) käyttää niitä aistimissa: kuten seuraavissa vaurioissa havaitaan, suorita tällainen analyysi. Pyyhkäisytunnelimikroskoopin keksintö vuonna 1981 aloitti vallankumouksen mikroskopiassa, joka on johtanut kokonaiseen nas-skannauskoetinmikroskooppiin (SPM), muun muassa AFM ja SNOM SPM:t eivät tuota suurennettua kuvaa, vaan paikannus skannataan kiinteistön pinnalta, jolloin tämä lokaobi on valmistettu materiaalista, joka soveltuu hiukkasen pinnan ominaisuuden mittaamiseen. Skannausprosessi on mekaaninen, mutta tarkkuudella ja ilman vaurioita. näytteestä
Lisäksi SPM pystyy vanhentamaan kaikenlaisia näytteitä (mukaan lukien pehmeät materiaalit ja biomolekyyliset järjestelmät) sub-g:llä tai pinnoitteella. Aluekopiossa Kuva 3 on raportoitu pinnan morfologiaan ja karakterisointiin käytetty AFM-SNOM-järjestelmä; Itse asiassa se on samanaikaisen snomin ja normaalin AFM-kuvauksen saari samaa anturia käyttäen (Buosciolo et al, 2006) SNOM:n superresoluutio saavutetaan aallonpituuden apertuurilla, joka on sijoitettu mittauksiin. Mittaukset suoritettiin keräystilassa Cr/Al- päällystetty kuitu 200 n:lla valaisee tutkittavaa kuitua superluminesenssidiodilla (keskiaallonpituus Ar=1310 nm, X2=1550 nm) Kärki pidettiin napapinnassa optisesti ilmaistun normaalivoiman takaisinkytkennän avulla. Tämä saatiin aikaan värähtelemällä kärkeä ja havaitsemalla sironnut valo laserfokusoitu takaisinkytkentäpiiri, jota käytetään ylläpitämään vakio kärjen ja näytevälin etäisyys skannattaessa anturia, joka kerää valon täsmälleen päätypinnasta. Tässä kuidutettuna SNOM-kuvaksi ja itsenäiseksi AFM:ksi, joka on järjestetty samanaikaisesti takaisinkytkentäsignaalilla, joka tuottaa kolmiulotteisen kuvan
Lock-InCCDDiode tDisplayPiezo-skanneri50nm)NäytekuituKuva 3 Pyyhkäisyanturijärjestelmä: samanaikainen atomivoima (AFM) ja skannaus lähikenttänä SNOM-kuvien kuvaamista rajoittaa anturin aukon koko (200 nm) ja plmetallisointikerroksen resoluutio. z-suunnassa rajoitetaan vain ulkoiset värähtelytProv: ges saatiin ilmassa napauttamalla ja 40 minuutin aikana kuville, joiden pikselin erotus on käsitelty Wsxm-ilmaisella ohjelmistolla, joka on ladattavissa httprticularissa, topografisissa kuvissa, offline-tilassa käyttämällä nolla- tai ensimmäisen asteen polynomisovituksia. z-offsetit ja näytteen kallistuminen herkkien pinnoitteiden pintarakenteissa sekä lähiantureissa kerätty tieto remorfologiasta ja optisesta kentästä (Consales et al 2006mple, kuvassa 4(a) on raportoitu tyypillinen kaksiulotteinen (2D) liuostilavuus 5 ml SnCl45HO:n etanoliliuosta, jossa on Esp ge asus-kerroksen 001ol/l
Kuva viittaa pinta-alaan (12x12)um, joka on suunnilleen valokuidun keskellä ja joka on merkitty vihreällä ympyrällä. Tärkein pinnan karheuden mittaus, jonka RMS-karheus on noin 2798 nm. Lisäksi kuva 4(b) osoittaa, että the
Kalvon pinnan välittömään läheisyyteen kerätyn sähkömagneettisen kentän lähikenttäoptokemiallinen muoto ei vaikuta tällaisen SnO2-kerroksen läsnäoloon, minkä osoittaa se tosiasia, että se saa tyypillisen Gaussin profiilin kentästä, joka syntyy halkeamasta. yhden moodin fib24681012(a) pää, jonka SNOM valitsee sama alue (12x12)Hm2(b) SnO-hiukkasista, jotka on kerrostettu ESP-pinnoitusprosessin taarametrien muuttamisella, kuten SnCl4 5H:O:n etanoliliuoksen konsentraatio ja tuumi. , optisen kuidun pään kohdistus prekursoriliuoksesta neulan alla ruiskutetaan tai substraatti lämpenee. Itse asiassa kuva 5 (a) esittää 2D-kuvaa SnCl-5H2O:sta, jonka pitoisuus on 001 mol/haas, eri tavalla ruiskupurkin alla. havaitaan, että on saatu hyvin erilainen morfologia ja sen seurauksena optinen lähikenttätiedosto. Tässä tapauksessa itse asiassa herkän kerroksen RMS-karheus kasvaa voimakkaasti jopa 1 metriin asti.
Korkeuksien ja koonf noin 400 nm ja keskimääräisen lateraalimitan (x, y) analyysillä noin 46 Kuva 5(b) paljastaa, että optiseen profiilikenttään vaikuttaa tällainen peittomorfologia. SnO2 gth:n vastaavuus valon mittojen kanssa. vain aallonpituusalue, suurimmat rakeet, jotka pystyvät aiheuttamaan häiriön kentän vihankorkeudessa noin 700 nm ja mdth noin 550 n
Optinen kuitu, uudet kehityssuunnat Kuva 5 Topografinen kuva näytteestä B(a) ja optisesta lähikentästä, jotka SNOM-sondi keräsi samanaikaisesti, osoitettiin, että tämä vaikutus voidaan katsoa johtuvan valon ohjaajan korkeasta taitekertoimesta, mutta sivusuunnassa mahdollistaa oikean valon lokalisoinnin johtuen kentän merkittävästä hajautumisesta Tämä tulkinta vahvistetusta hiukkaskerrosvaikutusten testauksesta suurempien ja eristettyjen jyvien tapauksessa (Cusano et al, 200fied tehostusvaikutus havaittiin ensimmäistä kertaa kirjoittajien inet al, 2007) toimesta. SnO2-rakeiden tapaus, joiden avaruudelliset mitat lähestyvät tässä, raportoidaan Sn Cla-5H2O yhtä kuin1 Kuten 2Ded-mikrorakenteesta voidaan huomata, että mikrorakenteella on suunnilleen puolikkaan muoto ja z a 1
0 um, tasaisella Sno:lla, joka näkyy kuvasta 6(b), että optinen lähikenttä on voimakkaasti vahvistunut tällaisen rakeen vastaavuudessa. Paikallinen intensiteetin lisäys, joka lasketaan mitatun intensiteetin ja vastaavan intensiteetin välisenä suhteena. häiriötön fioout 18 (Cusano et al, 2007) osoittavat, että kentän vahvistuminen on havaittavissa, ilmaantuva kenttä jatkuvalla, noin 2 um:n näytteenottoanturin etäisyydellä, huijaavasti säilytettävä tieto benapin filistoraatiosta on edelleen selvästi havaittavissa kuvassa 7 ( a) kärkietäisyys, jopa muutama kertaa kerätyn optisen kentän profiilin aallonpituus, kuten kaukokentän kuvantamisessa odotettiin, oli mahdollista muodostaa kartta säteilyn intensiteetistä, joka on kytketty SnOz-peittokerroksella päällystettyyn standardikuituun yksinkertaisesti kytkemällä uloke
Near-Field Opto-Chemical Sensorsoptinen anturi superluminesenssidiodille ja kuitunäyte In GaAs-ilmaisimeen. Havaittiin, että säteilyn intensiteetin profiili, joka oli kytketty näytekuitulle optista kuitupinnoitetta käyttäen ja kerätty eteenpäin konfiguraatiossa ( Kuva 6(b)) Tässä kasintensiteetin lisäys on noin 1
5 laskettu käyttämällä samaa menettelyä, joka on raportoitu edellä tekstissä m2347Xun6 Topografiakenttä, jonka SNOM-anturin on kerännyt samalla alueella (9x9)um2(b)52V118v7-kenttä, joka on kerätty näytteen kärjen vakioetäisyydeltä noin 2, SNOM-anturin valaisemaan standardiin. (b)ts, kirjoittajat pystyivät antamaan vaikutuksen havaittuun ilmiöön: jyvän tyveen osuva säteily, joka tulee saman materiaalin kerroksesta, jatkaa etenemistä sen sisällä (korkean
Optinen kuitu, uudet kehityssuunnat taitekerroinkontrasti oksidin ja ilman välillä sekä rakeiden pinnan geometrian mukaan rakenteen mittojen pituuden vuoksi (ei johdu todella häivyttävästä kentästä. Itse asiassa käänteinen profiili on hyvin samanlainen kuin eteenpäin suuntautuvassa konfiguraatiossa) vahva reseptirakenne, joka pystyy muuttamaan päistään (diffraktiorajan vuoksi)kaikki etenevät myötävaikuttavat katoavaan vastineeseen. Toisin sanoen, tietty mikrostraat varaavat mahdollisuuden kehittää uusi SnO2-muuntimen konsepti, joka perustuu optisen kentän pintalokalisoituun vuorovaikutukseen kemikaalien kanssa, kirjoittajan nimeämä opto-kemiallinen kehys osoitti ded-lähikentän opto-nsoreiden kyvyn havaita erittäin alhaiset pitoisuudet toisia ja myös ammoniakkimolekyylejä, erityisesti SnO2-pohjaisen tunnistuskyvyn vertailua, joka on tunnusomaista lähes litteällä (ei voi vaikuttaa lähikenttä) ja erityinen karkea pintaväri) raportoidaan osoittamaan, että herkät kerrokset pystyvät yhdessä parantamaan opf-herkkyyttä ja vastedynamiikkaa (Cusano et al 2006; Consales et al, 2007a; B2008b)53 Kohdassa 43 mainittujen prosessointiparametrien vaikutus, jossa kirjallisuudessa on todettu, että ruiskutetun liuoksen pitoisuudella on tärkeä rooli kalvon pinnan morfologiassa Koska päällyskerroksen morfologia kostutti teorian, saadut tulokset Consales et al.
2006b; Buosciolo et al, 200%a: Buosciolo et al 2008bTätä tarkoitusta varten valmistettiin kaksi näyteryhmää käyttämällä eri ratkaisua, jotta vain kaksi mainituista ryhmistä raportoidaan. Kahden näyteryhmän täydellinen kuvaus voidaan esittää kuvassa 8(a) ja(c). ) tyypilliset 2D-korkeuskuvat kahdesta SnO-kerroksesta (näyte D valmistettu käyttämällä liuostilavuutta, joka on 5 ml SnCl4-5HzO:n etanoliliuosta ja oool-antraatiota m. Kuvat 8(b) ja (d) osoittavat, että selkein muutos Tyypillinen Gaussin profiili, joka syntyy standardeista yksimuotoisista optisista kuiduista, esiintyy näytteen D indenssissä. Itse asiassa rakenteet lähestyvät optikkaa) ja rakenteiden etäisyys on riittävän suuri mahdollistaakseen valon vaikutuksen lokalisoinnin korkean taitekertoimen Sno-rakeissa (Cusano et al. , 2007) valmistettu käyttämällä 5 ml:n liuostilavuutta SnCl4-5HzO:n etanoliliuosta atrationilla 001
2383xum(b)g 8
NSOM-koetinD ja E keräsivät samanaikaisesti AFM-topokuvat (a), (c) ja lähikenttäkuvat, jotka on valmistettu käyttäen liuoskonsentraatiota/l, ennen lämpökäsittelyä, keskimääräinen korkeus luokkaa 150 nm, kun taas muutamat muut mittasuhteet. 1 um:n ankrorakenne, jonka tunnusomaiset mitat ovat 1430 nm be1900 nm ja h450 npografia (katso kuva 9(c) esittää useita suorakaiteen muotoisia rakenteita, jotka ja b vaihtelevat seuraavalla alueella:a∈(23÷34)mb∈(kuvio 34449um) (b) ja () osoittavat, että lähikentän selkein muunnos. Johtopäätös on, että lisäämällä metallikloridia on mahdollista saada aoren strukturoitu morfologia, joka pystyy merkittävästi vaikuttamaan optiseen lähikenttään.
Lähikentän optokemialliset anturit raportoivat näin valmistettujen superstraattien morfologisen ja optisen karakterisoinnin atomivoiman ja pyyhkäisevän lähikentän optikopian avulla. Tämä on erittäin hyödyllistä hahmotella selkeästi hiukkaskokoon ja jakautumiseen vaikuttavat parametrit kuituoptisen kemohoidon suorituskykynä. -anturit, jotka sisältävät tinadioksidihiukkaskerrosten ilmaa ja nesteitä, jotka keskustelevat anturiominaisuuksien riippuvuudesta, joita käytetään laajalti herkkinä materiaaleina sähköisissä ympäristö-, turvallisuus- ja teollisissa sovelluksissa. Ajatus puolijohteiden käytöstä vuonna 952, jolloin Brattain ja Bardeen ilmoittivat ensimmäisen kerran herkistä vaikutuksista germaniumiin (Brattain &z Bardeen , 1952) Myöhemmin Seiyama et al. perustivat 196 Tällaisen anturiluokan toimintaperiaate perustuu puolijohdemateriaalin sähkönjohtavuuden muutokseen kaasun adsorptioenergian diffuusion seurauksena. laajakaistaisten puolijohteiden, kuten SnO2 ja Zno, ominaisuudet, jotka johtuvat kaasujen adsorptiosta, joka muuttaa luontaista elektronidefektin muodostumista (Szklarski, 1989) Puolikonderaiinin kaasuherkkyys palautuvilla vaikutuksilla, jotka johtuvat molekyylien kemisorptiosta, avaruusvarausalueiden muodostumisesta ja vaihtelusta varauksenkuljettajien pitoisuudet, vaikka ilmaisumekanismin yleinen periaate arvostetaan, puolijohteen koko, pintareaktiivisten keskusten luonne ja konsentraatio sekä materiaalin uudelleenrakenne: koko, rakenne ja agglomeroitumisaste. kristalliitit,Periaatteessa mitä tahansa puolijohdetta voidaan hyödyntää muuttaen sen resistanssia vuorovaikutuksessa havaittujen kaasumolekyylien kanssa tyypillisesti yli 200 C:n lämpötilassa. Koska tinaoksidi (SnO2) tarjoaa lyhyitä toimintalämpötiloja, huomio on ollut syttyvää, i.
e CHa ja H sekä myrkylliset eli e co, H,s ja Nan ovat oksidipohjaisen kaasun parhaiten ymmärretty prototyyppi. Siitä huolimatta erittäin spesifinen ja herkkä SnOztiede, että anturin selektiivisyyttä voidaan hienosäätää laajalla alueella muuttamalla Sn:tä (toiminnan jne. Puolijohteiden sähkönjohtavuus on erittäin herkkä pintareaktiiviselle kemisorboituneelle hapelle (O2, O2-, O-) ja kaasuseoskomponenteille, etenemällä 100-500 C:ssa Rumyantsevaa et al, 2008; Barsan et al, 1999)
Optinen kuitu, uudet kehityssuunnatLisäksi tinaoksidi on herkkä sekä hapettavalle kaasulle että NO:lle ja hapettavalle aineelle, kuten CO:lle ja CHa:lle (Becker, 2001) Erityisesti hapettavien kaasujen tapauksessa kaasun aiheuttama johtavuuden nousu pintareaktio kaasun ja kemiallisesti aktiivisen tinaoksidilajin välillä, esimerkkinä CO+ Oads+ CO2+er; kun taas induktiokaasuja, teema con
duktioelektronoksidiresistiivisyys, esimerkkinä NO→NO+ Johtopäätöksenä laajakaistaisten gaduktorioksidien tarjoamat edut anturimateriaalien anturiluokkana: suhteellisen korkea toimintalämpötila, huono selektiivisyys johtuu kaasufaasimolekyylien vaikutuksen epäspesifisyydestä. kokonaissähkövaste ja pitkäaikainen ajautuminen (berveglie3 huippuluokan snO-pohjaiset anturit, suuri tinadioksidipohjainen kaasu, joka valmistettiin vuosina 1968-69, kun hän aloitti teatterituotannon myynnin. Ensimmäinen TGS oli ahick täytti sen herkäksi elementiksi. Menestys ja TGS:ien tuotannon kasvu TGS:n ensimmäistä toteutusta seuraavina vuosina ei johdu häiriöistä, vaan myös kaasun laajasta diffuusiosta noina vuosina ja siitä seuranneista lukuisista vahingossa tapahtuneista kaasuräjähdyksistä (Hokura Watson, 1994)joka johtaa tarpeeseen turvakaasutunnistin lähes viisikymmentä vearia sen jälkeen kun ensimmäiset TGS-toteutustekniikat anturikentällä vahvasti saatavilla molemmilla puolilla. Monet niistä perustuvat edelleen tinadioksidiin, koska ensimmäinen tinadioksidiin perustuva anturisukupolvi herkänä mattakalvoteknologiana Paksukalvot, tinadioksidi on mo1981) Toiminnassa , thbstraatti on kuumennettu bergized filamentti ja aktiivisen tuoreputouksen vastus laskee epäpuhtauksien pitoisuutta perkkulaisille alueille vaihtelemalla pieniä yksityiskohtia valmistusprosessin ominaisuuksissa. Siksi materiaalien valmistusprosessit on testattu ohutkalvoteknologiaa kohti, joka tarjoaa paremman toistettavuuden ja pitkäkestoisen suorituskyvyn parantamiseksi. ja näiden antureiden selektiivisyyteen on noudatettu useita lähestymistapoja. Lähestymistapa koostuu anturin työlämpötilan huolellisesta valinnasta, joka pystyy lisäämään herkkyyttä tietyille kaasuille (Fort et al 2002) Koska optimaaliset hapetuslämpötilat eroavat kaasusta kaasu, käyttö
Lähikentän optokemialliset anturit anturit kahdessa eri lämpötilassa parantavat thr-selektiivisyyttä. Suuri määrä SnOz:n lisäaineita, kuten In, Cd, BizO3 ja jalometallit (esim. palladiumin selektiivisyys ja tinan vasteen tehostaminen -dioksidikaasuanturit (Y1983)herkkyys muille kaasuille ja toimintalämpötilan alentamiseksi Palladiumsulkeumat esim. johtaa anturin vastuksen alenemiseen, ohimenevän käyttäytymisen nopeuttamiseen optimaaliseen käyttölämpötilaan CO-kaasun havaitsemiseen Toisaalta SnO2 kolmiarvoisella lisäaineella edistää hapetinkaasujen havaitsemista Valitsemalla seostusaine sopivasti laitteen toimintalämpötila voidaan räätälöidä spesifikaatioiden mukaan (Erann et al, 2004; Ivanov et al, 2004) Muilla lisäaineilla, kuten kullalla, rodiuniumilla ja indiumilla on suurempi merkitys. vaikutukset selektiivisyyteen, koska dalmetalidit mukaan lukien lantaanin ja koppeloidun lähestymistavan anturien selektiivisyyden parantamiseen liittyvät ongelmat hyödyntävät erilaisia teknisiä prosessointeja, nämä lähestymistavat eivät rajoitu tinaoksidipohjaisiin Berberich et al 2000: Llobet et al 1997: Ngo et al 2006 Yleensä eri ominaisuuksia omaavien sensorien toteuttaminen ja hahmontunnistustekniikoiden käyttö osoittautuivat sopivaksi strategiaksi eri kohdemolekyylien erottamiseen (Gardner et al, 1992; Hong et ai, 2000; Lee elal
, 2001; Delpha et al, 2004) 991, kun osoittivat, että kristalliitin koon pienentäminen aiheutti valtavan parannuksen konduktometrisen anturin suorituskyvyssä. Itse asiassa alhaisessa rakeisessa tilassa lähes kaikki kantajat ovat loukussa pintatiloissa ja vain muutama lämpöaktivointi on käytettävissä johtamista varten. aktivoidusta johtavuuteen Haasteena tuli siis valmistaa stabiileja materiaaleja smalla.Tätä on auttanut viimeaikainen kehitys nanoteknisessä langassa, jonka avulla näiden anturimateriaalien kiteisyyttä, morfologiatasoa voidaan hallita hienosti. Tärkeä askel eteenpäin on ollut stabiilien sinkkujen tai materiaalien onnistunut valmistus. nanonauhat) (Pan et al, 2001; Comini et al, 2002, joita seuraa joidenkin perustavanlaatuisten demonstraatioiden julkaiseminen (Cui et al, 2001: Law et al 2002; Arnold et al, 2003; Li et al, 2003) useiden erilaisten kemikaalien ja siemenen käytön jälkeen tämä tuomio on ollut merkittävä kasvu viimeisen kuuden vuoden aikana, eikä vielä ole selvää, saavuttaako se kyllästymisen (Comini, 2008; Chen et al, 2008)
Optinen kuitu, uudet kehityssuunnat Erityisesti Snd-nanohihnat ovat olleet leveitä metrisensoreita sekä normaaleissa vastuksissa että kenttävaikutteisissa Transitor(FET)-konfiguraatioissa (Maffeis et al, 2002; Panchapakesa2006: Helwig et aldetection of CO, NO ja etanol (Comini) et al, 2002) Se luotti yksinkertaisiin DC-vastusvastuisiin ja tehtiin dispergoimalla SnOz-nanohihnat platina-interdigitoitujen elektrodien päälle, esivalmistettu alumiinioksidisubstraatille Vuonna 2005 Yu et al on osoittanut mahdollisuuden integroida tiridinanohihnat mikrokoneistettuun alustaan ( Yu et005), joka raportoi yhden SnO2-nanohihnan anturista, joka on integroitu mikrolämmittimeen sensaaliin, 2008) profitehokas etanolianturi, joka perustuu haaroittuneisiin SnO/Sb-seostekemiallisiin antureihin, jotka perustuvat FET-laitteisiin konfiguroituun metallioksidin 1-D-rakenteeseen. laajasti tutkittu Esimerkiksi Law et al (Law et al
, 2002 julkaisi kiteisen tinaoksidin. He käyttivät UV-valoa, joka on osoittautunut tehokkaaksi ohuilla kalvoilla (Comini et al, 2001)Zhang et al (Zhang et al, 2004) esittelivät myös joitain kokeita SnOz-singlellä nanolanka puhdas typpi-, typpi-happi- ja typpi-happi-CO-anorakennepohjaiset konduktiometriset anturit, joissa on Pd (Kolmakov et al, 2005), Ag (Chen2006) ja Au (Qian et al, 2006 konduktometristen antureiden haittana on niiden lämpötilan tarve, mikä johtaa lämpötilaan tehohävikkiin Viime aikoina on myös ehdotettu jonkin verran panosta uusiin (ja vielä vähän tutkimattomiin) optisiin havainnointimenetelmiin perustuvien materiaalien sisäisten muutosten toteuttamiseen sen sijaan, että sähköiset vaikutukset on raportoitu oksidien nanorakenteiden näkyvän fotoluminesenssin (PL) vaimenemisesta johtuen NO:n, NH:n ja Co:n käyttöönotto kuivassa ja kosteassa synteettisessä ilmassa ja normaaleissa ympäristön paineolosuhteissa (Faglia et al, 2005: Baratso, viime vuosina SnO2:ta hyödynnettiin herkänä aallonpituusasteikon hiukkaslajina aneaarikentän toteuttamiseen kuituoptiset kemikaalit aborket al 2006: buoso2008b) Sähköstaattista sumutuspyrolyysiä hyödynnettiin SnO2-ohutkalvojen koostumuksen mittojen siirtämiseen standarditunnistuksen päätyttyä, koska se muutti merkittävästi kalvon pinnasta muodostuvaa optista lähikenttäprofiilia. analyyttimolekyylien vuorovaikutuksen aiheuttamat vaikutukset
4 Tinadioksidin optokemiaa Ehdotettujen lähikenttäoptokemiallisten antureiden toteuttamisessa on hyödynnetty heijastuskonfiguraatiota (Pisco et al, 2006). Se perustuu olennaisesti ominaiseen Fabry-Perot(FP)-interferometriin, joka kaavamaisesti edustettuna Figassa mikrorakenteinen tinadioksidikalvo, joka on kerrostettu oikein leikatun ja kunnostetun optisen kuitukerroksen distaalipäähän. Strukturoitu herkkä kerrosT Refektoitu säteily Kuva 1 Heijastusmetrisen konfiguraation kaavio Periaatteessa tämän konfiguraation avainkohta on heijastuskyvyn riippuvuus kuidun ja herkän kerroksen rajapinnassa herkän optisten ja geometristen ominaisuuksien osalta, toisin kuin tavallisissa FP-konfiguraatioissa (Pisco et al, 2006), kentän vuorovaikutus ateressa olevien kemikaalien kanssa ei tapahdu kerroksen sisällä, vaan pääasiassa sen pinnassa. pintaan kentän häivyttävän osan avulla, mikä edistää merkittävästi kuituoptisen anturin suorituskyvyn paranemista
Pintakemikaalien vuorovaikutuksen aiheuttamat kemoptiset vaihtelut johtavat muutoksiin kalvon heijastuksessa ja siten kuitu/kalvorajapinnassa heijastuneen optisen signaalin intensiteetissä. yksinkertaisesti havaittava yhden aallonpituuden heijastus42 Tuntokerrosten integrointi standardivalokuituihin Nykyään on saatavilla monia herkkiä materiaaleja ja muunnostekniikoita optiikan kehittämiseen, mutta on välttämätöntä löytää sopiva pinnoitustekniikka materiaalin ja muuntavan substraatin luonteesta riippuen, jotta työkalun teoorfologinen ja herkän kerroksen geometriset ominaisuudet Tämän hallinnan tavoitteena on itse asiassa saada täysi hyöty materiaalien ominaisuuksista ja pystyä matemaattisesti arvioimaan sen suorituskykyä. Tästä syystä haastekenttä ei ole vain materiaaliominaisuuksien kemiallinen räätälöinti, vaan myös anturialusta Ajanmuokkausmenettely ja -laitteet ovat pakollisia nopean ja kustannustehokkaan seurannan vuoksi, lyhyt johdatus sähköstaattiseen ruiskupyrolyysitekniikkaan (EsP) sekä optimoinnista ja mukauttamisesta valitun herkän materiaalin kerrostamiseksi kuitusubstraateille.
Optinen kuitu, uudet kehityssuunnatLisäksi mahdollisuus saada ohuita kalvoja nano- ja mikromittakaavassa ja räätälöidä tekniikoita muuttamalla oikein esP-pinnoitusparametreja tulee olemaan myös43 Sähköstaattinen sumutuspyrolyysi (ESP) -pinnoitustekniikka viimeisten kolmen vuosikymmenen aikana, yksi menetelmistä kerrosta laaja valikoima materiaaleja ohutkalvomuodossa (Perednis Gauckl 2005) Toisin kuin monet muut kalvopinnoitustekniikat, sumutuspyrolyysi edustaa erittäin hyvää
Se tarjoaa äärimmäisen helpon tekniikan kalvojen valmistukseen minkä tahansa yhdistelmälaatuisen substraatin ja polttopisteen avulla. Menetelmällä on helppo valmistaa multifilmejä käyttämällä tätä monipuolista tekniikkaa, jossa metallioksidi- ja kalkogenidikalvo on kerrostettu sumutuspyrolyysillä ja erilaisilla ES-tekniikoilla, joissa sähkösuihkutetaan erittäin korkean pinnan päästä. vino metallikapillaari (yleensä 5-25 elektrolyyttiä (yleensä etanoli tai metallikloridien vesiliuoksia) suuret pisarat, elektrostaattiset kentät, solarisoidut pisarat erottuvat toisistaan hylkivillä voimilla ja ne ovat sähköstaattisen kentän aledropletsa kartio tilassa, nimeltään Tailor's coverage by droplets on lämmitetty substraatti (substraatin lämpötila on yleensä välillä 300-450oC), metallikloridin kemiallinen reaktio liuoksen vesihöyryn kanssa, lämpötilan stimuloima, ottaa kalvon (Matsui et al, 2003, metallioksidikerros kasvaa metallin lämpömuutoksen seurauksena vuorovaikutuksen sekvenssi vesihöyryn kanssaTästä lyhyestä kuvauksesta käy selvästi ilmi, että ESP sisältää monia prosesseja, jotka tapahtuvat joko samanaikaisesti tai peräkkäin. Tärkeimmät näistä ovat urheilu, liuottimen haihtuminen, pisaroiden vaikutus peräkkäisellä leviämisellä ja esiaste, jotka mainitaan kaikissa mainituissa substraatin pinnan ominaisuuksissa, kuten kiteytyspinnassa. Korkeammissa lämpötiloissa kerrostuneita SnOz-näytteitä havaittiin, alhainen resistiivisyys ja suurempi karheus, kun taas alle 340 C:n lämpötiloissa kerrostuneilla kalvoilla havaittiin pienempi kidekoko ja pienempi monikiteisen faasin suhde (Patil ete, ghimbeu et al-raportti kerrostumisen vaikutuksista lämpötilaan Pintamorfologia Std Cu-seostettuO, ohuet kalvot, Tiheä kalvo, sileä pinta, jolle on ominaista useita halkeamia, jotka on kerrostettu alhaisessa lämpötilassa, kuten 150 C; tiheämpiä kalvoja, jotka koostuivat suurista, noin 1 um:n hiukkasista, mitkä pienistä hiukkasista, saatiin 250 °C:ssa; elokuvien aikana
350 ja 400 C:ssa valmistettu lähikenttäoptokemia osoitti huokoisen rakenteen ja pinnan karheuden, joka nostaa lämpötilaa, esiasteliuos on toinen tärkeä prosessimuuttuja Liuotin, suolatyyppi vaikuttaa esiasteliuoksen fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin. kerrostetun kalvon ominaisuudetSntd SnO z-MnzO3 täytteeseen käyttäen esp-tekniikkaa ja käytetty Taguchi type hydrogenal, 1999) Huokoisten kalvojen raekoko vaihteli välillä 1-10 um. Havaittiin, että kaasuantureiden SnOz-kalvoja valmistettiin myös ruiskupyrolyysillä Epäorgaaninen asr liuos (vaaleanpunainen et al 1980) Sileä, mutta ei kovin tasainen kalvo, joka saatiin käyttämällä (NH4)2 Sn Cls:n vesiliuosta. Toisaalta erittäin tasaisia, mutta suhteellisen karkeita kalvoja kerrostettiin käyttämällä (CH3 COO) SnClz ind kalvojen liuosta saatu orgaanisesta liuoksesta Herkkyyden ja nousuajan havaittiin riippuvan kerrostumislämpötilasta käytetyn liuostyypin tyypistä Parhaat tulokset saavutettiin ruiskuttamalla substraatille noin 300 %:lla suoritettiin ensimmäiset yritykset valmistaa SnO2-kerroksia käyttämällä ESP:tä. kirjoittaneet Gourari et ai. (Zaouk et ai
, 2000) Vaikka johtavaa substraattia käytetään perinteisesti ESP:ssä, Zaouk et al (Zaouk et al, 2000) paljasti ESP:n saatavuuden eristealustalle. He tutkivat SnO2 lay7059 -substraattien sähköisiä ja optisia ominaisuuksia44 EsP-pinnoitustekniikan räätälöinti ja optimointi technie standardipiidioksidin optisten kuitujen (SOF) distaalinen pää tekijöiden vuonna 2005 (Pisco etd SnO-hiukkaskerrospinnoitusta varten yksimuotoisia optisia kuituja valmistettiin muutaman senttimetrin päähän kuidun päästä. Paljas kuitu pestiin kloroformissa järjestyksessä pinnoitteen jäännösten poistamiseksi, sitten kuidun pää leikattiin oikein käyttämällä tarkkuusleikkuria, jotta saadaan tasomainen poikkileikkaus, johon saostetaan. Kaavamainen näkymä valmistukseen käytetystä kokeellisesta järjestelystä on esitetty kuvassa Figrce(fuG 0 -30kv) kaksi yhdistettyä joustavaa metristä sähkökenttää niiden välillä muodostuu kahdesta muutaman neliömetrin ruostumattomasta teräslevystä ja 300 watin jännitteellä yhdistetystä nikromijohdosta. Lämmittimen mukana toimitettiin kromi-nikkeli-mopari, joka on yhdistetty yleismittarilla lämpötilan kuitutarpeen ja optisen etäisyyden tarkkailua varten. loppu oli noin 30
Optinen kuitu, uudet kehitystyöt ruiskutettu Mutikemaattinen näkymä kokeellisesta järjestelystä, jota käytettiin herkän kerroksen kerrostamiseen optiselle kuidulle, jota säädellään ensimmäiseen ruiskuun yhdistetyllä ilmapumpulla. Tinadioksidikalvojen käsittely suoritettiin vakiolämpötilassa 320* 5C Nestevirtauksessa on beeThe SnO, kerros tehdään vakiotilavuudella, 5 ml, SnCl 5H-O ofhanoliliuosta kahdessa eri pitoisuudessa: 001 ja 0
001 mol/l Laskeutumisen aikana on mahdollista myös amorfisen Sno-faasin muodostuminen. Lämpökäsittely on yksi tapa muuttaa SnO:ta SnOz:ksi ja puhdistaa kalvon pinta muista lisäaineista, kuten vedestä tai alkuliuoksessa olevasta alkoholista( Ramamoorthy et al, 2003) pinnoitustoimenpiteen jälkeen valmistetut näytteet hehkutettiin huoneenlämmön vaihtelunopeudesta 5 C/min ja hehkutustoimenpiteen jälkeen lämpötilaa alennettiin lämpötila5 Pintamorfologian ja tässä osiossa kuvattujen läpäisevien optisten osien karakterisointi 41 , ehdotettujen antureiden toimintaperiaate kuitukerroksen heijastuva teho johtaa muutoksiin sen monimutkaisessa dielektrisessä rahastossa, minkä vuoksi ponnistettiin voimakkaasti tallennettujen SneImien ominaisuuksien tutkimiseen pinnan suhteen. edellä mainittu karakterisointitekniikka ja käytetty koelaitteisto; sitten raportoimme pinnan ominaisuuksien vaikutuksesta lähetettyyn optiseen kenttään lähellä