Солнцев В. С. Електрофізичні властивості багатошарових структур на основі модифікованого пористого кремнію при адсорбції газів.

Дисертація присвячена дослідженню електрофізичних властивостей багатошарових структур на основі пористого кремнію при адсорбції воднемістких газів (H2, H2S, Н2О), і впливу модифікації пористого кремнію мікрочастинками міді та каталітично-активних Pd електродів мікрочастинками WO3 на властивості таких структур. В роботі з'ясовано морфологічні особливості структури та складу ПК в залежності від режиму анодного електрохімічного травлення (густина струму, час травлення, хімічний склад електроліту), оптимізовано технологію формування шарів пористого кремнію з добре відтворюваними заданими параметрами (товщина шару від 38 нм до 42 µм, пористість50-80 %, середній розмір пор 2-8 нм, питома площа поверхні 400-600 м2/см3). Методом ІЧ-спектроскопії проведено комплексні дослідження зміни хімічного складу поверхні ПК різної товщини та окисненного в різних умовах (хімічне, електрохімічне, термічне). Процеси термічного окиснення шарів пористого кремнію в температурному діапазоні 150-600 0С, що дали можливість визначити режими утворення шарів пористого кремнію зі стабілізованими електричними характеристиками. Показано, що модифікація поверхні пористого кремнію приводить до підвищення чутливості та селективні до сірководню багатошарових структур на його основі. Визначена теплота адсорбції для молекул водню та сірководню, яка складає 0,096 та 0,084 еВ, відповідно. Значення енергій вказують на механізм фізичної адсорбції в досліджуваному діапазоні концентрацій газів для багатошарових газочутливих структур. Застосовуючи метод адсорбоємнісної порометрії, проведено розрахунок параметрів пористого шару: пористість (р = 78 %) та коефіцієнт зв'язності пор (к = 0,092), що добре узгоджується зі значеннями, отриманими незалежними методами (гравіметрії, БЕТ). Запропоновано модель фізичних процесів при адсорбції газів, яка враховує особливості мікроструктури шару пористого кремнію, модифікованого в результаті термічного окиснення, осадження мікрочастинок міді на поверхню ПК, а також та каталітично - активних Pd і Pd/WO3 електродів. Виготовлено лабораторний зразок сенсора водню, води та сірководню.