A selective NH3 gas sensor based on (Ag2O)1-x(SnO2)x nanocomposites thin films at various operating temperatures

تم استخدام تقنية ترسيب الليزر النبضي (PLD) للتحضير الأغشية الرقيقة (Ag2O)1-x(SnO2)x النانوية المركبة بنسب مختلفة من x=(0, 0.2,0.4) من النسب الوزنية المرسبة على قواعد زجاجية. تم تلدين الأفلام بعد ذلك في الهواء لمدة ساعتين عند 300 درجة مئوية. تم تأكيد تشكيل المركب (Ag2O)1-x(SnO2)x من خلال تحقيق حيود الأشعة السينية(XRD). وفقًا للفحص المجهري الإلكتروني الماسح (FESEM) ، كانت جزيئات (Ag2O)1-x(SnO2)x التي تم إنشاؤها كروية الشكل. تم أستخدم تحليل مطياف تشتت الاشعة السينية (EDX) لتأكيد العناصر الموجودة في الأفلام المركبة.اظهر تحليل القوة الذرية المجهري (AFM) أن الأفلام الناتجة لها حجم حبيبي بين 37.68 -49.57 نانومتر وخشونة متوسط الجذر التربيعي (RMS ) من 4.92 إلى 8.22 نانومتر. تحتوي الأفلام المحضرة على فجوة طاقة مباشرة بين 2.06 و 3.36 الكترون فولت ، وفقاً لبيانات لبيانات المطياف المرئي للأشعة فوق البنفسجية (UV-Vis) . تم اختبار الأفلام لاستشعار NH3 تحت درجات حرارة تشغيل مختلفة. الاختلافات الملحوظة في مقاومة الغشاء الرقيق لاستجابة استشعار الغاز تدل على الموصلية من النوع n او النوع p عند الغازالمختزل ، تزداد مقاومة أفلام (Ag2O)1-x(SnO2)x عندما تكون x=0, 0.2wt ، مما يشير إلى أن الأفلام من النوع p ، ومع ذلك ، فإن الفيلم الرقيق يعرض السلوك العكسي عندما x = 0.4wt ، مما يشير إلى أنه من النوع n بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت جميع الأفلام التي تم إنتاجها حساسية لغاز NH3 بتركيز 95 جزء في المليون. يمتلك الغشاء الرقيق Ag2O حساسية بنسبة 50.5٪ عند درجة حرارة تشغيل 200 درجة مئوية مع أوقات استجابة واسترداد تبلغ 22.5 و 39.6 ثانية على التوالي.علاوة على ذلك أظهرت الأغشية الرقيقة المركبة حساسية أكبرمن الأغشية الرقيقة المصنوعة من أوكسيد الفضة النقي. The pulsed laser deposition (PLD) technique was used to prepare the (Ag2O)1-x(SnO2)x nanocomposite thin films with different ratios of x=0, 0.2 and 0.4wt and deposited on glass substrates. The films were subsequently annealed in the air for two hours at 300 °C. The (Ag2O)1-x(SnO2)x nanocomposite was confirmed to have formed by the x-ray diffraction (XRD) investigation. According to field emission scanning electron microscopy (FESEM), the created (Ag2O)1-x(SnO2)x particles were spherical in shape. Energy Dispersive X-Ray Analysis (EDX) is used to confirm the elements in composite films. Atomic Force Microscopy (AFM) analysis shows that the produced films had grains size between 37.68 - 49.57nm and root mean square (RMS) roughness of 4.92-8.22nm. The prepared films have a direct energy gap between 2.06 and 3.36 eV, according to UV-visible (UV-Vis) spectrometer data. The films have been tested for NH3 sensing under various operating tem