A Study of NO2 Gas Concentration on Response of CdO Thin Films Prepared by Novel Reflux Method

Abstract

У цьому дослідженні, використовуючи простий і недорогий новий метод зворотного холодильника, тонкі плівки оксиду кадмію (CdO) були успішно нанесені на скляну підкладку. Тут для нанесення CdO на скляну підкладку як джерело іонів Cd+ використовувався хлорид кадмію (CdCl2), а як комплексоутворювач – аміак. Структурний аналіз і морфологію поверхні підготовленої тонкої плівки CdO аналізували за допомогою рентгенівської дифракції та скануючої електронної мікроскопії відповідно. Також тест на змочуваність проводили за допомогою гоніометра, який показав гідрофільну природу осадженої тонкої плівки CdO. Оптичні властивості тонкої плівки CdO було завершено за допомогою УФ-видимої спектроскопії, яка виявила, що осаджена тонка плівка CdO має пряму ширину забороненої зони близько 2,01 еВ. Властивості чутливості газу NO2, такі як чутливість, відновлення відгуку та час відгуку підготовленого датчика CdO, було визначено за допомогою датчика газу Keithley. У цій роботі було вивчено вплив концентрації газу NO2 на відгук датчика CdO, і було з’ясовано, що зі збільшенням концентрації газу NO2 (25 ppm – 100 ppm), відгук датчика CdO також збільшується і стає максимальним, тобто (57 %) для 100 ppm NO2 з оптимізованою температурою 200 ˚C. Було вивчено зміну реакції та часу відновлення залежно від концентрації газу NO2 і було зроблено висновок, що зі збільшенням концентрації газу NO2 час відгуку збільшується, а час відновлення зменшується.

In present study, using simple and inexpensive novel reflux method, Cadmium Oxide (CdO) thin films were successfully deposited on glass substrate. Here to deposit CdO on glass substrate, Cadmium Chloride (CdCl2) was used as a source of Cd+ ions, while ammonia was taken as complexing agent. Structural analysis and surface morphology of prepared CdO thin film was analyzed by X-ray diffraction and scanning electron microscopy respectively, Also wettability test was done by using goniometer which showed hydrophilic nature of deposited CdO thin film. Optical properties of CdO thin film was completed by using UV-Visible spectroscopy which revealed that deposited CdO thin film has direct band gap about 2.01 eV. NO2 gas sensing properties like sensitivity, response recovery & response time of prepared CdO sensor was determined by using Keithley gas sensing unit. In present work effect of concentration of NO2 gas on response of CdO sensor was studied and it was cleared that as NO2 gas concentration increases (25 ppm – 100 ppm), the response of CdO sensor was also increases & it becomes maximum i.e. (57 %) for 100 ppm of NO2 with optimized temperature of 200˚C. Variation of response and recovery time with NO2 gas concentration was studied and it was concluded that as concentration of NO2 gas increases, response time increases while recovery time decreases.