Gas Pressure Sensor Based on PECVD Grown Carbon Nanotubes

FICEK, Richard, Marek ELIÁŠ, Lenka ZAJÍČKOVÁ, Ondřej JAŠEK a Radimir VRBA. Gas Pressure Sensor Based on PECVD Grown Carbon Nanotubes. In Applications of Nanotubes and Nanowires MRS Proceedings Volume 1018E. 1. vyd. Warrendale, PA, USA: Materials Research Society, 2007, s. 1018-EE14-05, 5 s.

Základní údaje

• Originální název: Gas Pressure Sensor Based on PECVD Grown Carbon Nanotubes
• Název česky: Senzor tlaku s použitím uhlíkových nanotrubek připravených metodou PECVD
• Autoři: FICEK, Richard (203 Česká republika), Marek ELIÁŠ (203 Česká republika), Lenka ZAJÍČKOVÁ (203 Česká republika, garant), Ondřej JAŠEK (203 Česká republika) a Radimir VRBA (203 Česká republika).
• Vydání: 1. vyd. Warrendale, PA, USA, Applications of Nanotubes and Nanowires MRS Proceedings Volume 1018E, od s. 1018-EE14-05, 5 s. 2007.
• Nakladatel: Materials Research Society

Další údaje

• Originální jazyk: angličtina
• Typ výsledku: Stať ve sborníku
• Obor: 10305 Fluids and plasma physics
• Stát vydavatele: Česká republika
• Utajení: není předmětem státního či obchodního tajemství
• WWW: URL
• Kód RIV: RIV/00216224:14310/07:00020711
• Organizační jednotka: Přírodovědecká fakulta
• Klíčová slova anglicky: gas pressure sensor; carbon nanotubes
• Štítky: carbon nanotubes, gas pressure sensor
• Příznaky: Mezinárodní význam

Anotace

In this paper the development and fabrication of the pressure sensor based on electron field emission from carbon nanotubes (CNTs) was described. The sensor consisted of two parts: a silicon membrane as an anode; and multi-walled CNTs on a silicon cathode, creating a vacuum micro-chamber. Both electrodes were fabricated from the silicon single crystal (Si) wafer of an orientation 100 doped by phosphorus. The CNTs were grown by a plasma enhanced CVD using an iron catalyst in an atmospheric pressure microwave torch. The catalyst was patterned into an area corresponding to the membrane dimensions. The thin CNTs with a diameter of about 80 nm were standing vertically perpendicular to the substrate due to a crowding effect. In order to find the threshold current, the emission characteristics of prepared sensors were measured.

Anotace česky

Tento článek popisuje vývoj a připravu senzoru tlaku založeného na autoemsních vlastnostech uhlíkových nanotrubek (CNTs). Senzor se skládá ze dvou částí: křemíkové membrány tvořící anodu; a vrstvy vícestěnných nanotrubek na křemíkové katodě. Tyto dvě elektrody spolu tvoří evakuovanou mikrokomůrku. Obě elektrody jsou připraveny z křemíkové desky s orientací 100 dopované fosforem. Uhlíkové nanotrubky byly připraveny metodou PECVD v mikrovlnném výboji za atmosférického tlaku. Jako katalyzátor bylo použito železo. Katalazátor byl za pomoci masky nanesen na plochu odpovídající rozměrům membrány. Po depozici se na subtrátu nacházela vertikálně uspořádaná vrstva uhlíkových nanotrubek s průmerem asi 80 nm. Uspořádání vrstvy je způsobeno tzv. crowding efektem. Za účelem určení prahového proudu byly naměřeny autoemisní charakteristiky vyrobeného senzoru.

Návaznosti

• GA202/05/0607, projekt VaV: Název: Příprava uhlíkových mikro- a nanostruktur plazmovými technologiemi

Investor: Grantová agentura ČR, Příprava uhlíkových mikro- a nanostruktur plazmovými technologiemi

• GD102/03/H105, projekt VaV: Název: Moderní metody řešení, návrhu a aplikace elektronických obvodů
• GP202/07/P523, projekt VaV: Název: Plazmochemická depozice (PECVD) uhlíkových nanotrubek

Investor: Grantová agentura ČR, Plazmochemická depozice (PECVD) uhlíkových nanotrubek

• MSM0021622411, záměr: Název: Studium a aplikace plazmochemických reakcí v neizotermickém nízkoteplotním plazmatu a jeho interakcí s povrchem pevných látek

Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Studium a aplikace plazmochemických reakcí v neizotermickém nízkoteplotním plazmatu a jeho interakcí s povrchem pevných látek

• MSM0021630503, záměr: Název: Nové trendy v mikroelektronických systémech a nanotechnologiích (MIKROSYN)
• 2A-1TP1/143, projekt VaV: Název: Výzkum nových mechatronických struktur MEMS využitelných pro měření tlaku.