Sesizarea vaporilor de NO2 şi de apă la temperatura camerei, prin variaţia impendanţei peliculelor calcogenice As2Te13Ge8S3

Abstract

Prezenta lucrare cuprinde studiul variaţiei impendanţei calcogenurii sticloase As2Te13Ge8S3 , la interacţiunea cu NO2 ori cu vaporii de apă. Peliculele în cauză , crescute atât pe substraturi din sticlă (Pyrex), cât şi pe ceramică Al2O3 sunt în stare amorfă, fapt demonstrat de studiul difracţiei razelor “X”. Este demonstrat că în dependenţă de frecvenţă, absorbţia lui NO2 micşorează atât rezistenţa activă cât şi capacitatea electrică a dispozitivului senzorial, iar influenţa vaporilor de apă are efectul opus, adică aduce la creşterea rezistenţei electrice a peliculei. Descreşterea impendanţei cu creşterea frecvenţei câmpului electric aplicat, indică faptul că conductibilitatea electrică a peliculelor calcogenice în cauză se realizează prin mecanismul salturilor purtătorilor de sarcină pin stări electronice localizate în banda interzisă.

The effect of gaseous NO2 or water vapor on impedance of chalcogenide As2Te13Ge8S3 is presented. Shown by X –ray diffraction analyses, the films grown either on glassy (Pyrex) or ceramic Al2O3 substrates were in an amorphous state. It is shown that adsorption of NO2 , depending on applied frequency, diminishes both the active resistance and capacity of sensitive device, but adsorption of water vapor results in an opposite effect, that is, increases these parameters. The decreasing of the impedance by frequency increase, indicates the fact that the electrical conductivity of the chalcogenide films in question is due to hopping mechanism of charge transport via localized states in the forbidden gap.

Cette étude repose sur la variabilité de l’impendence des verres (films) de chalogénures d’As2Te13Ge8S3, lors de l’interaction avec NO2 ou avec des vapeurs d’eau. Les films concernés, déposés tant sur des substrats en verre (Pyrex) et sur des substrat en céramique Al2O3, sont dans un état amorphe tel que démontré par l'étude de diffraction des rayons “X”. Il est démontré que dépendamment de la fréquence, l’absorption de NO2 diminue la résistance active ainsi que la capacité électrique du dispositif sensoriel, pendant que l’influence des vapeurs d’eau montre un effet opposé, donc augmente la résistance électrique de la pellicule. La diminution de l’impendence lors de l’augmentation de la fréquence du champ électrique appliqué montre que la conductibilité électrique de verres de chalogénures en cause est réalisée par le mécanisme des sauts de porteurs de charge à travers des états électroniques localisés de la bande interdite.

Представлены результаты влияния газообразного NO2 и паров воды на импеданс тонких халькогенидных слоев As2Te13Ge8S3. Методом дифракции рентгеновских лучей показано, что пленки, выращенные как на стеклянных, так и на керамических Al2O3 подложках, находились в аморфных состояниях. Показано, что в зависимости от частоты поля, адсорбция NO2 приводит к уменьшению, как активного сопротивления, так и электроемкости чувствительное пленки, в то время как адсорбция паров воды приводит к противоположному эффекту, т.е. к росту этих параметров. Уменьшение импеданса с ростом частоты поля, указывает на то, что электропроводность рассматриваемых халькогенидных слоев реализуется через механизм перескокового транспорта заряда по локализованным состояниям в запрещенной зоне.