Influence of the deposition method on the morphology and elemental composition of SnO2 films for gas sensing: atomic force and X-ray photoemission spectroscopy analysis

Bittencourt, Carla; Llobet, Eduard; Silva, M.A.P.; Landers, Richard; Nieto, L.; Vicaro, Klaus Orian; Sueiras, J.E.; Calderer, J.; Correig, X.

doi:10.1016/s0925-4005(03)00011-x

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“…It gave understoichiometric composition of the surface with O/Sn atomic ration of 1.4. This result was in agreement with those of Bittencourt, et al [25], showing by XPS increasing amount of SnO phase for sputtered tin oxide layers with decreasing O 2 content in Ar sputtering atmosphere. In order to determine the SnO/SnO 2 ratio in the surface region (we note that XPS is a surface sensitive technique giving information about several first atomic layers only), we analyzed the Sn 4d peak shape that is known to be sensitive to tin oxidation state more than the Sn 3d one [26].…”

Section: Resultssupporting

confidence: 93%

Study of palladium interaction with magnetron sputtered SnO2 films

Matolín

Mori

Yoshitake

2006

e-J. Surf. Sci. Nanotechnol.

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In this work we investigate the possibility to prepare Pd/SnO2 systems by impregnating magnetron sputtered tin oxide layers with palladium using Pd(acac)2 precursor. XRD studies show that as deposited layers are nanocrystalline exhibiting a lack of oxygen. The annealing in oxygen leads to the formation of polycrystalline nearly stoichiometric SnO2 films. High resolution SEM shows that palladium deposition results in a formation of Pd nanosized particles interacting with the SnO2 surface. XPS analysis proofs that strong metal-substrate interaction is responsible for a partial formation of the SnO surface phase even in the case of the oxygen annealed Pd/SnO2 system.

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Section: Resultssupporting

confidence: 93%

Study of palladium interaction with magnetron sputtered SnO2 films

Matolín

Mori

Yoshitake

2006

e-J. Surf. Sci. Nanotechnol.

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“…[116] Außerdem kann das Substrat während des Abscheidungsprozesses bei Raumtemperatur gehalten werden. [113] Zu den wesentlichen Nachteilen zählen die Notwendigkeit, bei einem niedrigen Druck zu arbeiten, sowie die schlechte Kristallinität, [116] wenn bei einer niedrigen Substrattemperatur gearbeitet wird. Dies macht, wenn vollkommen kristallines Material erwünscht ist, eine Nachbehandlung bei mäßigen bis hohen Temperaturen (z.…”

Section: Spraypyrolyseunclassified

“…B. 400 [113] und 600 8C [116] ) notwendig. Bei der Synthese von Zinnoxidfilmen entstehen oft Sn 4+ -und Sn 2+ -Valenzzustände, [119] die die Empfindlichkeit herabsetzen.…”

Section: Spraypyrolyseunclassified

“…Bei der Synthese von Zinnoxidfilmen entstehen oft Sn 4+ -und Sn 2+ -Valenzzustände, [119] die die Empfindlichkeit herabsetzen. [113,119] SnO 2 -Sensorfilme aus der Synthese mit klassischem RF- [113] und Gleichstrom(DC)-Magnetron-Sputtern [4] zeigten nur eine schlechte bis mäßige Sensorreaktion (Tabelle 1). Ionenstrahl-Sputtern [120] und Ionen-unterstützte Abscheidung (IAD) [109] eignen sich zwar etwas besser, sind den Standardprozessen der Nassabscheidung (z.…”

Section: Spraypyrolyseunclassified

“…B. Siebdruck) aber gewöhnlich unterlegen. [113] Dies liegt zum Teil an der Cosynthese des weniger gasempfindlichen Sn 2+ anstelle von Sn 4+ , doch spielt auch die Korngröße eine wichtige Rolle. [113] Tatsächlich ist die Stärke des Kornwachstums während der Abscheidung oder während des Nachtemperns schlecht kontrollierbar (Abbildung 11).…”

Section: Spraypyrolyseunclassified

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Halbleitergassensoren: Trockensynthese und Anwendung

2010

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Seit der Entwicklung erster Chemiresistorgassensoren auf Metalloxidbasis wurden Wandler mit neuartigen Eigenschaften durch Nass‐ und Trockenabscheidung erzeugt. Der Direktaufbau nanostrukturierter Filme aus der Gasphase verspricht dabei eine einfache Herstellung und Steuerbarkeit, und mit geeigneten Synthese‐ und Abscheidungsmethoden können nm‐ bis μm‐dicke Filme hergestellt werden. Dichte Strukturen werden durch chemische oder Dampfabscheidungsverfahren unter kontrollierten Bedingungen erzeugt, Nanopartikelfilme durch Abscheidung mono‐ oder polydisperser, aggregierter oder agglomerierter Nanopartikel aus einem Gas. Durch schlagartiges Abkühlen während der Synthese lassen sich neuartige Materialien in Nichtgleichgewichts‐ oder substöchiometrischen Zuständen einfangen. Dieser Aufsatz beschreibt die gängigsten Verfahren für die Herstellung von Metalloxid‐Halbleiterdetektoren für chemische Gassensoren. Außerdem wird die Synthese hochporöser Filme mit neuentwickelten Aerosoltechniken diskutiert. Die chemischen und Struktureigenschaften werden der erhaltenen Sensorleistung gegenübergestellt.

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Semiconductor Gas Sensors: Dry Synthesis and Application

2010

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Since the development of the first chemoresistive metal oxide based gas sensors, transducers with innovative properties have been prepared by a variety of wet- and dry-deposition methods. Among these, direct assembly of nanostructured films from the gas phase promises simple fabrication and control and with the appropriate synthesis and deposition methods nm to μm thick films, can be prepared. Dense structures are achieved by tuning chemical or vapor deposition methods whereas particulate films are obtained by deposition of airborne, mono- or polydisperse, aggregated or agglomerated nanoparticles. Innovative materials in non-equilibrium or sub-stoichiometric states are captured by rapid cooling during their synthesis. This Review presents some of the most common chemical and vapor-deposition methods for the synthesis of semiconductor metal oxide based detectors for chemical gas sensors. In addition, the synthesis of highly porous films by novel aerosol methods is discussed. A direct comparison of structural and chemical properties with sensing performance is given.

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Influence of the deposition method on the morphology and elemental composition of SnO2 films for gas sensing: atomic force and X-ray photoemission spectroscopy analysis

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Study of palladium interaction with magnetron sputtered SnO2 films

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Halbleitergassensoren: Trockensynthese und Anwendung

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