Estudio del comportamiento del óxido de estaño como material sensor para la detección de mezclas gaseosas contaminantes

Abstract

En la presente memoria de investigación se estudia el comportamiento del oxido de estaño como material sensor en la detección de mezclas gaseosas contaminantes y el papel del oxigeno en los procesos de detección. Los estudios preliminares permiten establecer las condiciones optimas de preparación y pretratamientos para después estudiar la influencia de los diferentes dopantes (pt, al, in y cr). El material sensor, los dopantes y los contactos eléctricos se obtienen por pulverización catódica. Los gases detectados son: el co y un oxido de nitrógeno de estequiometría nox (formado por la mezcla en equilibrio de no2 y no). Primero se estudia la respuesta de los sensores al co y a los óxidos de nitrógeno por separado para establecer la sensibilidad cruzada y después el comportamiento cuando ambos gases están presentes, determinado así la selectividad. La caracterización del material sensor se establece a partir de las curvas de detección, determinando la sensibilidad, selectividad y tiempos de respuesta y de recuperación. La caracterización eléctrica de las películas se realiza mediante medidas de efecto hall obteniendo la movilidad, conductividad y el numero de portadores. Las medidas de impedancia compleja nos ayudan a conocer la estructura del material sensor (limites de grano, interfase electrodo-semiconductor...). Los análisis químicos permiten identificar las fases presentes, orientación preferente, morfología y tamaño de grano. La información obtenida nos da idea de los mecanismos involucrados en los procesos de conducción y detección.