Preparación y caracterización de películas sensoras de gases depositadas mediante spray/calcinación

Abstract

El presente proyecto trata del conformado de películas sensoras basadas en óxidos de materiales semiconductores a través de una técnica diferente a la utilizada hasta hoy en el Laboratorio de Sensores de la División Catalizadores y Superficies del INTEMA. El material semiconductor se depositó a través de una técnica de spray/calcinación (in situ). Para ello, en una primera etapa, se construyó una cámara para la deposición de partículas por spray/calcinación en atmósfera controlada. Una vez construida la cámara, se ajustaron los parámetros necesarios para optimizar el flujo de material que se desea depositar. En una segunda etapa se trabajó en la conformación de las películas. Para ello, se ajustaron diversos parámetros, tales como la concentración molar de óxido semiconductor, concentración óptima de material ligante y carrier, y velocidad de flujo, presión y temperatura de calcinación. De esta manera se obtuvieron diversas películas. En la tercera etapa se realizó la caracterización estructural de las películas depositadas y se seleccionaron los que presentaban mejores propiedades estructurales. En una cuarta etapa, una vez lograda la optimización del funcionamiento de la cámara y de las características de deposición, se obtuvieron películas sobre sustratos con microelectrodos de platino. Finalmente se realizó la caracterización eléctrica de una de las películas sensoras obtenidas. Como particularidad de esta tesis, la nueva cámara está construida de manera tal que permite depositar y evaporar in situ el material ligante orgánico utilizado. La cámara de deposición permitirá ampliar los estudios que se llevan a cabo sobre los mecanismos de conducción electrónica en materiales policristalinos nanoestructurados dado que permite controlar la atmósfera gaseosa y el portador para el spray. El sistema desarrollado y esta tesis se encuentran enmarcados en el Proyecto PIP 3062-2009 y en el PICT 00793-2012 de donde se obtuvieron los fondos para la adquisición del material correspondiente.