Charakterisierung des M3+ Dotierungseffektesvon Halbleiterelektroden hinsichtlich ihrerGassensoreigenschaften
Yarı iletken elektrotların M3+ fon (doping) etkisinin Gaz sensörlerin özellikleri yönünden karakterize edilmesi
- Tez No: 873787
- Danışmanlar: PROF. DR. ALFRED LUDWİG, DR. BILGE SARUHAN-BRINGS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: Almanca
- Üniversite: Ruhr-Unıversıtat Bochum
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Küresel ısınma günümüzün güncel sorunudur. Ancak emisyonların azaltılması küresel ısınma üzerindeki etkiyi azaltabilir. Araba egzoz dumanları diğer şeylerin yanı sıra çevre kirliliğine de etki eder. Bu nedenle otomobillerdeki geleneksel katalitik konvertörün performansının arttırılması önemlidir. Bunu başarmanın bir yolu, emisyonları ve katalizörün hizmet ömrünü izlemek için gaz sensörlerini bir katalizör katmanı altına entegre etmektir. Bu, OBD'den (araç içi teşhis) gelen geri bildirim yoluyla emisyonların azaltılmasına ve motorun verimliliğinin artırılmasına olanak tanır. Bunu başarmak için farklı çalışma sıcaklıklarında NO2 duyarlılığı yüksek olan çeşitli sensörlere ihtiyaç vardır. Örneğin SnO2 gaz sensörleri şu anda 400◦C'ye kadar düşük sıcaklık aralığı için kullanılmaktadır. Ayrıca 400◦C üzerindeki sıcaklıklarda hassasiyeti yüksek olan gaz sensörlerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Bu tezde TiO2 gaz sensörleri 400◦C ile 800◦C arasındaki sıcaklıklarda karakterize edilmiştir. Kullanılan TiO2 sensörleri, elektrik direncinin gaz konsantrasyonuna bağlı olarak değiştiği direnç sensörleridir. İncelenen sensörler, sensör elektrotu olarak katkısız TiO2, Al katkılı TiO2 ve Cr katkılı TiO2 gibi çeşitli metal oksit katmanlarına sahiptir. Üç değerlikli elementlerle katkılamanın amacı TiO2 kristal kafesinde kusurlar yaratmaktır. Bu kusurlar yarı iletkenin iletkenliğini artırır. Bu tez kapsamında sensör katmanlarının mikroyapısı ve fazları farklı sıcaklıklarda tavlama öncesi ve sonrası incelenmiştir. Numuneler taramalı elektron mikroskobu kullanılarak karakterize edilir ve katman bileşimi, enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi kullanılarak belirlenir. Tavlama sonrası faz değişiklikleri X-ışını kırınımı kullanılarak incelenir. Hangi sıcaklıkta hangi fazın oluştuğuna bağlı olarak, ölçülen sensörün hangi sıcaklık aralığı için en kararlı olduğu seçilir. Bireysel sensörlerin direnç değerleri, DC voltaj ölçer ile 400 - 800◦C sıcaklık aralığında ölçülür. Gaz konsantrasyonundaki değişiklikler dirençteki değişiklikle belirlenebilir. TiO2 sensörleri çoğunlukla daha yüksek NO2 içeren yüksek sıcaklık aralığı için kullanıldığından, kullanılan NO2 gazı konsantrasyonu 25 - 200 ppm'dir. Ortaya çıkan sonuçlardan sensörlerin tepki ve rejenerasyon süreleri belirlenerek sensör sinyalleri hesaplanabildi. Bu sonuçlar sensörlerin en önemli özellikleridir. Bu sonuçlar morfoloji ve dopingin etkilerini araştırıyor. Üretilen sensörler bu özelliklere göre karakterize edilip birbirleriyle karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Global warming is a current problem today. However, reducing emissions can reduce the impact on global warming. Car exhaust fumes contribute, among other things, to environmental pollution. Therefore, it is important that the performance of the conventional catalytic converter in automobiles is improved. One way to achieve this is to integrate gas sensors under a catalyst layer in order to monitor emissions and the service life of the catalyst. This allows emissions to be reduced and the efficiency of the engine to be increased through feedback from the OBD (on board diagnostic). In order to achieve this, various sensors that have a high sensitivity to NO2 at different working temperatures are necessary. SnO2 gas sensors, for example, are currently used for the low temperature range up to 400◦C. In addition, gas sensors must be developed that have high sensitivity at temperatures above 400◦C. In this thesis, TiO2 gas sensors are characterized at temperatures between 400◦C and 800◦C. The TiO2 sensors used are resistance sensors in which the electrical resistance changes depending on the gas concentration. The investigated sensors have various metal oxide layers, such as undoped TiO2, Al-doped TiO2 and Cr-doped TiO2, as the sensor electrode. The aim of doping with trivalent elements is to create defects in the TiO2 crystal lattice. These defects increase the conductivity of the semiconductor. As part of this thesis, the microstructure and phases of the sensor layers are examined before and after annealing at different temperatures. The samples are characterized using scanning electron microscopy and the layer composition is determined using energy-dispersive X-ray spectroscopy. The phase changes after annealing are examined using X-ray diffraction. Depending on which phase is formed at which temperature, which temperature range is the most stable for which measured sensor is selected. The resistance values of the individual sensors are measured in the temperature range of 400 - 800◦C with a DC voltage meter. The changes in gas concentration can be determined by the change in resistance. The NO2 gas concentration used is 25 - 200 ppm, as TiO2 sensors are mostly used for the high temperature range with higher NO2. From the resulting results, the response and regeneration times of the sensors could be determined and the sensor signals could be calculated. These results are the most important properties of sensors. These results investigate the effects of morphology and doping. The sensors produced are characterized according to these properties and compared with each other.
Benzer Tezler
- Die Waldorf padagogik und die gegenwartige situation des fremdsprachenunterrichts der Waldorfschule
Waldorf pedagojisi ve Waldorf okullarında yabancı dil öğretimi
ORHAN DEMİRTAŞ
Yüksek Lisans
Almanca
1999
Alman Dili ve EdebiyatıHacettepe ÜniversitesiYabancı Diller Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN SALİHOĞLU
- Herstellung und charakterisierung des fusionsproteins cd95-ig zur untersuchung der rolle der cd95/cd95l vermittelten apoptose bei 'transplantat-gegen-wirt' erkrankungen
Graft versus host" hastalığında cd95/cd95l iletilen apoptoz araştırmasında cd95-ıg füzyon proteinin üretimi ve karakterizasyonu
GERHARD WINGENDER
Yüksek Lisans
Almanca
1999
Allerji ve İmmünolojiJohannes Gutenberg-Unıversıtat MaınzBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNTER DERİGS
- Cretaceous-paleogene evolution of the proto-paratethys sea incentral asia: Mechanisms and paleoenvironmental impacts
Kreidezeit - Paläogene Entwicklung des Proto-Paratethys-Meeres in Zentralasien: Mechanismen und paläoökologische Auswirkungen
MUSTAFA YÜCEL KAYA
Doktora
İngilizce
2020
Jeoloji MühendisliğiUnıversıtat Potsdam (unıversıty Of Potsdam)DR. GUİLLAUME DUPONT-NİVET
- Sensonsche, mikrobiologiscne, chemische und chemisch-physikalische Untersuchungen zur Haltbarkeit be-und verarbeiteter Sißwasserfische
Başlık çevirisi yok
FATMA ARIK
Doktora
Almanca
2000
BiyolojiLudwıg-Maxımılıans Unıversıtat MunchenBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FRANZ FIEDLER
PROF. DR. A. STOLLE
PROF. DR. MATHIAS VON LUKOWICZ
