Sensor de gases baseado em nanoespumas semicondutoras contendo óxido de índio

Abstract

O objetivo do presente projeto consiste em estudar a viabilidade da aplicação do óxido de índio (In2O3) presente na superfície de nanoespumas semicondutoras de antimoneto de índio (InSb) como dispositivo detector de gás. Através de uma maior área de detecção e uma maior razão área superficial volume, busca-se produzir um sensor de gás de In2O3 mais eficiente. Filmes finos de In2O3 e InSb foram depositados sobre um substrato de Si, através da técnica de magnetron sputtering disponível no Laboratório de Conformação Nanométrica - UFRGS. Com o intuito de produzir o material poroso propício à detecção de gases, os filmes de InSb foram expostos à irradiação iônica. As propriedades estruturais de ambos os filmes foram caracterizadas, assim como os seus comportamentos frente à formação de defeitos. Por fim, diferentes testes elétricos, térmicos e de sensibilidade à exposição a gases foram realizados, a fim de caracterizar a resposta elétrica dos materiais e determinar a viabilidade do sistema In2O3-InSb como detector de gás.

The aim of this project is to study the feasibility of using indium oxide coming from ion irradiation-induced InSb foams as a gas sensor. Using an enhanced detection area and thus a higher surface area to volume ratio the aim is to produce a more efficient In2O3 gas sensor. Thin films were fabricated by magnetron sputtering technique, which is available at the Laboratório de Conformação Nanométrica - UFRGS. The porous material suited for gas detection was produced through ion irradiation of InSb films. Subsequently, structural properties of both films were characterized, as well as their behaviors with respect to defect formation. At last, different electrical, thermal and sensitivity to gas exposure tests were performed in order to characterize the electrical response of the materials and determine the feasibility of the use of a In2O3-InSb system as a gas detector.