Phase modulation of MoO2 -MoO3 nanostructured thin films through W-Doping; utilizing UV photodetection and gas sensing applications

Authors : Shrouk E ZAKİ, Mustafa BUYUKHARMAN, Mohamed A BASYOONİ, Arife Efe GÖRMEZ, Ayşegül SEZGİN, Yasin EKER, Mücahit YILMAZ

Pages : 34-45

Doi:10.35238/sufefd.1068674

View : 25 | Download : 9

Publication Date : 2022-04-25

Article Type : Research Paper

Abstract :Metal oksit yarı iletkenlerin gaz algılama özellikleri, basit üretim yöntemleri ve düşük maliyeti, kimyasal ve fiziksel özellikleri nedeniyle büyük ilgi görmektedir. Genel olarak, yüksek bir bant aralığı insert ignore into journalissuearticles values(>2 eV);, elektromanyetik spektrum yoluyla UV bölgesinde reaksiyona girmelerine neden olabilir. Farklı oranlarda tungsten insert ignore into journalissuearticles values(W); dopingi yoluyla MoO2-MoO3 ince filmin UV foto algılama ve gaz algılama yeteneğinin kontrol edilmesi burada rapor edilmiştir. Bu filmlerin hazırlanması, W içeriğinin farklı güç püskürtmeli reaktif magnetron püskürtme sistemi kullanılarak büyütüldü. Bant aralığı hesaplamaları, örneklerin geniş bir bant aralığı değerine sahip olduğunu göstermiştir. Bu malzemeleri yüksek verimli gaz algılama ve UV fotodetektör uygulamalarına doğru geliştiren yüksek W katkı konsantrasyonu yoluyla 8 nm`lik küçük bir parçacık boyutu gözlemlendi. UV optik sensör, 365nm`de 2500A/W`lik yüksek bir duyarlılık değeri ve 5x109`luk bir harici kuantum verimliliği insert ignore into journalissuearticles values(EQE); değeri sergiler. Ayrıca, 1mA`lık bir fotoakım olurken, maksimum 0.13 değerinde W miktarı arttıkça fotoakım kazanç değerinde bir artış gözlemlendi. Öte yandan, 10 saniyeden kısa bir hızlı yanıt/kurtarma süresine dayalı CO2 gaz sensörü gözlendi. İnce film sensörleri, p-tipi kimyasal adsorpsiyon davranışına sahip bir CO2 ortamında iyi tanımlanmış adsorpsiyon ve desorpsiyon kinetiği gösterdi.
Keywords : Fotodedektör, Gaz sensörü, İnce tabaka, Metal oksit, Yarı iletken, Nanoyapı