MELHORIA DA SENSIBILIDADE EM FILMES DE ZNO:AL OBTIDOS PELA TÉCNICA DE SPRAY PIRÓLISE PARA  UTILIZAÇÃO COMO SENSOR RESISTIVO DE VAPOR DE ETANOL: IMPROVING SENSITIVITY IN ZNO:AL THIN FILMS DEPOSITED FOR SPRAY PYROLYSIS BY THE RESISTIVE SENSOR VAPOR ETHANOL

Filmes de óxido de zinco intrínsecos (ZnO) e dopados com alumínio (ZnO:Al) em concentrações de até 2%at., foram depositados sobre substratos de vidro pela técnica de spray-pirólise, visando sua aplicação como sensor resistivo de vapor etanol. Os efeitos das condições de deposição e dopagem sobre as propriedades estruturais, morfológicas e de reação dos filmes de ZnO como sensor na presença do vapor etanol foram investigados. As análises por difração de raios X mostraram que os filmes são policristalinos e possuem a estrutura hexagonal da wurtzita, com orientação preferencial no plano (002). Apresentando uma mudança na orientação dependendo da concentração da dopagem com alumínio. O menor tamanho de cristalito com valor de 32,33nm foi obtido nos filmes de ZnO:Al(1%at.). Os resultados da caracterização morfológica indicam que o fluxo da solução precursora de 1,5 mL/min e temperatura de substrato entre 450 e 500 ºC são as condições mais adequadas para se obter filmes com melhor aderência e uniformidade. Os resultados para a resposta dos filmes de ZnO como sensor de gás na presença de vapor etanol, em especial a influência da dopagem com Al, mostraram que a redução do tamanho do cristalito permitiu uma maior adsorção de oxigênio com valores de resposta de aproximadamente 93,0%.

Intrinsic zinc (ZnO) and aluminum doped (ZnO:Al) films in concentrations up to 2at%. were deposited on glass substrates by the spray-pyrolysis technique, aiming at their application as resistive gas sensors for ethanol. The effects of deposition and doping conditions on the structural, morphological properties and the reaction of the ZnO films as a gas sensor in the presence of ethanol vapor were investigated. X-ray diffraction analyzes showed that the films are polycrystalline and have the wurtzite hexagonal structure, with preferred orientation in the plane (002) and exhibiting a change in orientation depending on the concentration of aluminum doping. The smallest crystallite size with a value of 32.33nm was obtained in ZnO:Al(1at%.) films. The results for the reaction of the ZnO films as a gas sensor in the presence of ethanol vapor, in particular the influence of the doping with Al, showed that the reduction of the crystallite size allowed a greater oxygen adsorption with response values of up to 93.0%.

Palavras-chave

ZnO, Alumínio, Sensor de gás, Spray pirólise, Etanol

ZnO, Aluminum, Gas sensor, Pyrolysis spray, Ethanol

Como citar

Sanchez, Sandro Alberto Ibarra; Jr, Herval Ramos Paes. MELHORIA DA SENSIBILIDADE EM FILMES DE ZNO:AL OBTIDOS PELA TÉCNICA DE SPRAY PIRÓLISE PARA UTILIZAÇÃO COMO SENSOR RESISTIVO DE VAPOR DE ETANOL , p. 2924-2930. In: 74º Congresso Anual da ABM, São Paulo, 2019.
ISSN: 2594-5327 , DOI 10.5151/2594-5327-33803