Застосування гармонічного аналізу та методу головних компонент до розрізнення адсорбатів за допомогою газочутливої гетероструктури ITO/наноструктурований TiO2

Автори В.А. Скришевський1 , О.М. Костюкевич2, І.І. Іванов1
Приналежність

1Інститут високих технологій, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 64, 01601 Київ, Україна

2Факультет радіофізики, електроніки та комп’ютерних систем, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 64, 01601 Київ, Україна

Е-mail mirror@ukr.net
Випуск Том 14, Рік 2022, Номер 1
Дати Одержано 12 квітня 2021; у відредагованій формі 22 лютого 2022; опубліковано online 28 лютого 2022
Посилання В.А. Скришевський, О.М. Костюкевич, І.І. Іванов, Ж. нано- електрон. фіз. 14 № 1, 01005 (2022)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.14(1).01005
PACS Number(s) 73.40.Lq, 73.63.Bd
Ключові слова Гармонічний аналіз, Швидке перетворення Фур’є (2) , Метод головних компонент, Селективність (2) , Газовий сенсор (2) , Гетероструктура (16) , Діоксид титану (7) , Електронні пастки.
Анотація

Швидке перетворення Фур’є та метод головних компонент були успішно застосовані для реалізації селективного методу розрізнення адсорбатів за допомогою спектрального аналізу імпульсів струму крізь газочутливу гетероструктуру ITO/наноструктурований TiO2 при прикладанні до неї синусоїдальної змінної напруги. Новий метод продемонстрував добре розділення сенсорних відгуків для адсорбції молекул води, аміаку, етанолу та ізопропанолу при послідовному уведенні аналітів, а також задовільне розділення у випадку введення метанолу, етанолу та ізопропанолу навіть у довільному порядку. Порівняння графіків рахунків та епюр імпульсів струму, отриманих за різних частот тестового сигналу та побудованих за різними наборами гармонічних складових, що використовувалися як вхідні дані для методу головних компонент, дозволило знайти оптимальні умови реалізації методики з точки зору селективності та виявило базовий фактор, що зумовлює речовинно-залежні зміни у гармонічному спектрі імпульсів струму. Ми вважаємо, що речовинно-залежні зміни форми імпульсів струму є наслідком процесів перезарядження електронних та/або діркових пасток, спричинених взаємодією молекул адсорбату із поверхнею структури та їх дифузією углиб поруватого шару TiO2.

Перелік посилань