Dezvoltarea de materiale heterostructurale pentru aplicații în senzoristică

Abstract

În contextul avansului societății și al dezvoltării tehnologiei moderne, problema poluării aerului a devenit o preocupare tot mai mare, având implicații semnificative asupra mediului înconjurător și sănătății populației globale. Astfel un interes remarcabil îl reprezintă tehnologiile de detectare și monitorizare a mediului atât în asigurarea protecției cât și al securității umane. Materialele nanostructurate ca și semiconductori oxidici oferă numeroase avantaje în dezvoltarea senzorilor eficienți din punct de vedere al sensibilității si a costului de producție. În prezent, există numeroase eforturi de cercetare dedicate dezvoltării și îmbunătățirii diferitelor tipuri de oxizi pentru utilizarea lor în domeniul senzorilor. Unul dintre abordările utilizate pentru îmbunătățirea proprietăților senzitive constă în combinarea semiconductorilor oxidici diferiți pentru a crea heterstructuri oxidice, deschizând astfel calea către un nou tip de senzor. Acest nou tip de senzor bazat pe heterostructuri oxidice prezintă potențialul de a oferi performanțe superioare și caracteristici unice în detecția și măsurarea diferitelor substanțe. Scopul acestei teze îl reprezintă obținerea, prin procedee cost-energetic eficiente, a peliculelor nanostructurate 1D, 2D și 3D, și integrarea lor în module heterojonctionale pentru detecția CO2 și a radiației UV. Acest scop a implicat analiza fizico-chimică, morfo-structurală și caracterizarea proprietăților straturilor heterostructurale, inclusiv capacitățile lor de detecție și influența factorilor precum temperatura de operare asupra sensibilității senzorilor de CO2, precum și investigarea vitezei de răspuns și recuperare a senzorilor de UV. Analiza și înțelegerea mecanismelor de obținere și funcționare a dispozitivelor au fost, de asemenea, scopul acestei teze.