Введение
Глава 1. Литературный обзор. Постановка проблемы 24
1.1 Электрохимические методы получения оксидов и гидроксидов 24
1.1.1 Особенности электрохимического синтеза 27
1.1.2 Планирование электрохимического синтеза 29
1.1.3 Методы электрохимического синтеза
1.1.3.1 Получение оксидов/гидроксидов за счет увеличения приэлектродного рН (катодное восстановление) 32
1.1.3.2 Другие методики электросинтеза гидроксидов металлов 35
1.1.3.3 Синтез оксидов 37
1.1.3.4 Синтез фосфатов металлов 39
1.1.3.5 Анодное окисление 41
1.1.3.6 Метод электрохимического синтеза с использованием переменного тока или чередующихся токовых импульсов 45
1.2 Полупроводниковые газовые сенсоры 46
1.2.1 Принципы функционирования биологической обонятельной системы 47
1.2.2 Материалы хеморезистивных сенсоров 51
1.2.3 Влияние адсорбции газа на электрические свойства полупроводниковых оксидов 58
1.2.4 Влияние микроструктуры оксида на процессы переноса заряда при адсорбции молекул газа на его поверхности 65
1.3 Мультисенсорные системы 72
Выводы по главе 79
Глава 2. Исследование электрохимически осажденного гидроксида кобальта для создания высокоселективных газовых сенсоров 81
2.1 Электрохимическое получение гидроксида кобальта и его свойства 82
2.2 Экспериментальные методы и подходы для электрохимического получения оксида кобальта в составе газоаналитического мультисенсорного чипа
2.2.1 Электрохимическое осаждение и характеризация гидроксида/оксида кобальта 88
2.2.2 Установка для исследования электрических и газочувствительных характеристик мультиэлектродных чипов 90
2.2.3 Характеристика используемых мультиэлектродных чипов 99
2.2.4 Методы кластеризации, используемые для идентификации газа
2.3 Ранние стадии осаждения гидроксида кобальта. Результаты сканирующей электронной микроскопии 102
2.4 Исследование кристаллической структуры осаждаемого покрытия гидроксида кобальта 118
2.5 Фотоэлектронная спектроскопия. Результаты исследования влияния температуры отжига на состав электросажденного гидроксида/оксида кобальта 121
2.6 Исследование сенсорных свойств сенсоров на основе электрохимически осажденного гидроксида кобальта в рамках мультисенсорной системы 126
Выводы по главе 132
Технологические рекомендации 134
Глава 3. Мультисенсорные системы на основе электрохимически осажденного слоя гидроксида/оксида олова 135
3.1 Особенности электрохимического получения гидроксида/оксида олова 135
3.2 Экспериментальные методы и подходы для получения оксида олова в составе газоаналитического мультисенсорного чипа 140
3.2.1 Методика электрохимического получения гидроксида/оксида олова 140
3.2.2 Методы исследования и характеризации гидроксида/оксида олова
3.3 Исследование электрохимического получения покрытий гидроксида/оксида олова 144
3.4 Исследование морфологии и структуры полученного гидроксида/оксида олова 154
3.5 Исследование электрофизических свойств покрытий гидроксида/оксида олова
3.5.1 Электрофизические свойства тонких пленок электрохимически полученного гидроксида/оксида олова 159
3.5.2 Электрофизические свойства толстых пленок электрохимически полученного гидроксида/оксида олова 167
Выводы по главе 182
Технологические рекомендации 183
Глава 4. Электрохимическое получение массивов нанотрубок диоксида титана для применения в мультисенсорных системах 185
4.1 Особенности получения массивов нанотрубок диоксида титана 186
4.2 Экспериментальные методы и подходы к получению нанотрубок диоксида титана, изучению их состава и структуры и реализации в составе газоаналитического мультисенсорного чипа
4.2.1 Электрохимическое анодирование металлического титана 195
4.2.2 Характеризация полученных образцов массивов нанотрубок диоксида титана 197
4.2.3 Отделение массива нанотрубок от титанового субстрата 199
4.2.4 Электрофизические измерения сенсоров на основе массивов нанотрубок диоксида титана 199
4.3 Технология получения массивов нанотрубок диоксида титана, имплементация в газовые сенсоры 200
4.3.1 Оптимизация процесса электрохимического получения массивов нанотрубок диоксида титана 200
4.3.2 Технология изготовления сенсора и характеризация нанотрубок диоксида титана 208
4.4 Мультисенсорные чипы на основе нанотрубок диоксида титана 214
Выводы по главе 233
Технологические рекомендации 234
Заключение 236
Список использованной литературы 241
