Исследование наноструктурного сенсора Fe2O3:ZnO методом импедансной спектроскопии

Abstract

Исследован чувствительный к парам перекиси водорода сенсор на основе наноразмерной пленки Fe2O3:ZnO (80:20 вес%). Проведены исследования Fe2O3:ZnO сенсора методом импедансной спектроскопии. На основе анализа частотных зависимостей реальной и мнимой частей комплексного импеданса предложена эквивалентная электрическая цепь для исследуемой сенсорной структуры, оценены параметры составляющих ее элементов и рассчитаны аппроксимирующие кривые. Изображения пленки Fe2O3:ZnO, полученные с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), показали, что она имеет наночастичную структуру. Этот тип сенсоров можно использовать в детекторах, обнаруживающих пары перекиси водорода, с переменным сигналом, при этом сенсор должен быть настроен на достижение максимальной чувствительности выбором подходящего диапазона рабочих частот. A sensor sensitive to hydrogen peroxide vapor based on Fe2O3:ZnO (80:20 wt%) nanostructured film was studied. Investigation of the Fe2O3:ZnO sensor has been carried out by impedance spectroscopy. Based on the analysis of the frequency dependences of the real and imaginary parts of the complex impedance, the equivalent electrical circuit for the studied sensor structure was proposed, the parameters of its constituent elements were estimated, and approximating curves were calculated. Scanning electron microscopy (SEM) images of the Fe2O3:ZnO film showed that it has a nanoparticle structure. This type of sensor can be used in alternating signal based detectors for sensing the hydrogen peroxide vapors, at the same time the sensor must be tuned to achieve maximum sensitivity by selecting an appropriate operating frequency range.