Highly Sensitive Sputtered ZnO:Ga Thin Films Integrated by a Simple Stencil Mask Process on Microsensor Platforms for Sub-ppm Acetaldehyde Detection

Autor: Presmanes, Lionel, Thimont, Yohann, Chapelle, Audrey, Blanc, Frédéric, Talhi, Chabane, Bonningue, Corine, Barnabé, Antoine, Menini, Philippe, Tailhades, Philippe
Přispěvatelé: Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux (CIRIMAT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Équipe MICrosystèmes d'Analyse (LAAS-MICA), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Service Instrumentation Conception Caractérisation (LAAS-I2C), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse - INSA (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Sensors
Sensors, MDPI, 2017, 17 (5), pp.1055. ⟨10.3390/s17051055⟩
Sensors (Basel, Switzerland)
Sensors, 2017, 17 (5), pp.1055. ⟨10.3390/s17051055⟩
ISSN: 1424-8220
DOI: 10.3390/s17051055⟩
Popis: International audience; The integration of a 50-nm-thick layer of an innovative sensitive material on microsensors has been developed based on silicon micro-hotplates. In this study, integration of ZnO:Ga via radio-frequency (RF) sputtering has been successfully combined with a low cost and reliable stencil mask technique to obtain repeatable sensing layers on top of interdigitated electrodes. The variation of the resistance of this n-type Ga-doped ZnO has been measured under sub-ppm traces (500 ppb) of acetaldehyde (C2H4O). Thanks to the microheater designed into a thin membrane, the generation of very rapid temperature variations (from room temperature to 550° C in 25 ms) is possible, and a rapid cycled pulsed-temperature operating mode can be applied to the sensor. This approach reveals a strong improvement of sensing performances with a huge sensitivity between 10 and 1000, depending on the working pulsed-temperature level.
Databáze: OpenAIRE
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