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Adsorbatinduzierte Perkolationseffekte in nanokristallinen halbleitenden Oxiden - Vergleich von Experiment und Computersimulation

纳米晶半导体氧化物中吸附物诱导的渗滤效应 - 实验与计算机模拟的比较

基本信息

批准号：
34712478
负责人：
Professor Dr. Claus-Dieter Kohl (†)
金额：
--
依托单位：
Institut für Theoretische Physik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2007
资助国家：
德国
起止时间：
2006-12-31 至 2011-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/34712478?language=en
关键词：
Adsorbatinduzierte Perkolationseffekte nanokristallinen halbleitenden Oxiden

项目摘要

In diesem Forschungsvorhaben aus dem Bereich der Festkörperphysik und Sensorik soll der Einfluss der Struktur und der materiellen Zusammensetzung einer nanokristallinen versinterten Metalloxidschicht auf ihre gassensitiven Eigenschaften systematisch und in engem Zusammenspiel zwischen Experiment und Theorie untersucht werden. Nanokristalline halbleitende Metalloxide besitzen die Eigenschaft, ihre elektrische Leitfähigkeit bei Angebot von chemisch reaktiven Gasen zu ändern. Die Sensitivität (relative Leitwertänderung) der Systeme hängt dabei maßgeblich von der mittleren Größe der Kristallite, dem Grad ihrer Vernetzung und der Schichtdicke ab. Wir wollen sowohl in präparierten Schichten als auch in Computermodellen diese Parameter variieren und untersuchen, wie sich mit steigender Gaskonzentration Pfade aus leitenden Kristalliten ausbilden (Perkolation), die dann zu einem sprunghaften Anstieg der Leitfähigkeit und somit zu einer erhöhten Empfindlichkeit oberhalb der Perkolationsschwelle führen sollten.Wir wollen uns auf dünne quasi-zweidimensionale Schichten konzentrieren. In den ersten beiden Projektteilen wollen wir untersuchen, wie die Sensitivität der Schicht von ihrer (effektiven) Dicke abhängt, die wir auch durch Anlegen eines äußeren elektrischen Feldes oder durch Beimengung eines Ionenleiters variieren wollen (elektrischer, bzw. chemischer Feldeffekt). Im dritten Projektteil wollen wir auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen für homogene nanokristalline Netzwerke aufbauen um heterogene nanokristalline Netzwerke aus p- und n-leitenden Metalloxiden zu untersuchen und herauszufinden, wie sich deren sensitive bzw. selektive Eigenschaften durch Perkolationseffekte gezielt optimieren lassen.

在这一研究中，通过对结构和材料的影响的物理学和传感器的研究，我们发现了一种纳米金属氧化物，这种金属氧化物具有气体敏感性，并在实验和理论上得到了韦尔登。纳米晶体半导体金属氧化物是本征产物，其电致发光被用于化学反应气体的应用。系统的敏感性（相对于发光）主要来自于结晶体中的小颗粒，格拉德的微颗粒和Schichtdicke的微颗粒。我们也将在计算机模型中对这些参数进行预测和研究，如采用来自于Kristalliten ausbilden（Perkolation）的非线性Gaskonzentrance Pfade，然后对Leitfähigkeit进行一个弹性分析，并将其用于Perkolationsschwelle求解的一个高密度Emfindlichkeit oberhalb。我们将在准二维Schichten konzentrieren上进行计算。在第一个项目中，我们将研究其对迪凯的Schicht（有效）的敏感性，我们也将通过Anlegen eines äußeren elektrischen Feldes或Beimengung eines Ionenleiters variieren wollen（elektrischer，bzw）进行研究。chemischer Feldeffekt）。Im dritten Projektteil wollen auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen für homogeneanananoKristalline Netzwerke aufbauen um heterogeneanoKristalline Netzwerke aus p-和n-leitenden Metalloxiden zu untersuchen and herauszufinden，wie sich deren sensitive bzw. selektive Eigenschaften durch Perkolationseffekte gezielt optiieren lassen.