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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 11/2019

27.04.2019

Carbon monoxide gas sensing performance of ZnO:Al thin films prepared using different solvent–stabilizer combinations

verfasst von: I. Karaduman Er, T. Nurtayeva, M. Sbeta, A. O. Cagirtekin, S. Acar, A. Yildiz

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 11/2019

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Abstract

Carbon monoxide (CO) sensing ability of Al-doped zinc oxide thin films deposited using the sol–gel method was investigated for the first time employing different solvent–stabilizer combinations. The coating solutions for the films were prepared using different solvent–stabilizer combinations of two solvents, ethanol and 2-methoxyethanol and three stabilizers, monoethanolamine, diethanolamine and triethylamine (TEA). Structural, morphological and optical characterizations of the films were performed by X-ray diffraction, atomic force microscopy and UV–Visible spectrophotometer. Varying solvent–stabilizer combinations caused a considerable change in crystal size, surface roughness and transparency of the films. Furthermore, the results certainly unveiled that the combination of solvent and stabilizer significantly affected CO sensing properties of the films. A considerable high responsivity made the film consisting of 2-methoxyethanol-TEA combination highly suitable for CO gas detection.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Y. Hou, A.M. Soleimanpour, A.H. Jayatissa, Sens. Actuators B 177, 761–769 (2013)CrossRef Y. Hou, A.M. Soleimanpour, A.H. Jayatissa, Sens. Actuators B 177, 761–769 (2013)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat A. Simo, K. Kaviyarasu, B. Mwakikunga, R. Madjoe, A. Gibaud, M. Maaza, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 216, 23–32 (2017)CrossRef A. Simo, K. Kaviyarasu, B. Mwakikunga, R. Madjoe, A. Gibaud, M. Maaza, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 216, 23–32 (2017)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat A. Simo, K. Kaviyarasu, B. Mwakikunga, M. Mokwena, M. Maaza, Ceram. Int. 43(1), 1347–1353 (2017)CrossRef A. Simo, K. Kaviyarasu, B. Mwakikunga, M. Mokwena, M. Maaza, Ceram. Int. 43(1), 1347–1353 (2017)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat S. Poovaragan, R. Sundaram, C.M. Magdalane, K. Kaviyarasu, M. Maaza, J. Nanosci. Nanotechnol. 19(2), 859–866 (2019)CrossRef S. Poovaragan, R. Sundaram, C.M. Magdalane, K. Kaviyarasu, M. Maaza, J. Nanosci. Nanotechnol. 19(2), 859–866 (2019)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Y. Wei, X. Wang, G. Yi, L. Zhou, J. Cao, G. Sun, Z. Chen, H. Bala, Z. Zhang, Mater. Sci. Semicond. Process. 75, 327–333 (2018)CrossRef Y. Wei, X. Wang, G. Yi, L. Zhou, J. Cao, G. Sun, Z. Chen, H. Bala, Z. Zhang, Mater. Sci. Semicond. Process. 75, 327–333 (2018)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat M. Hjiri, R. Dhahri, L. El Mir, N. Donato, A. Bonavita, M. Latino, and G. Neri, 2014 IEEE 9th Nanotechnology materials and devices conference (NMDC), pp. 104–107, 2014 M. Hjiri, R. Dhahri, L. El Mir, N. Donato, A. Bonavita, M. Latino, and G. Neri, 2014 IEEE 9th Nanotechnology materials and devices conference (NMDC), pp. 104–107, 2014
8.
Zurück zum Zitat P.S. Kolhe, A.B. Shinde, S.G. Kulkarni, N. Maiti, P.M. Koinkar, K.M. Sonawane, J. Alloys Compd. 748, 6–11 (2018)CrossRef P.S. Kolhe, A.B. Shinde, S.G. Kulkarni, N. Maiti, P.M. Koinkar, K.M. Sonawane, J. Alloys Compd. 748, 6–11 (2018)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat T. Ivanova, A. Harizanova, T. Koutzarova, B. Vertruyen, B. Stefanov, Thin Solid Films 646, 132–142 (2018)CrossRef T. Ivanova, A. Harizanova, T. Koutzarova, B. Vertruyen, B. Stefanov, Thin Solid Films 646, 132–142 (2018)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat S. Thamri, I. Sta, M. Jlassi, M. Hajji, H. Ezzaouia, Mater. Sci. Semicond. Process. 71, 310–320 (2017)CrossRef S. Thamri, I. Sta, M. Jlassi, M. Hajji, H. Ezzaouia, Mater. Sci. Semicond. Process. 71, 310–320 (2017)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat J. Zhou, G. Zhao, X. Ren, B. Song, G. Han, J. Sol–Gel Sci. Technol. 58, 148–155 (2011)CrossRef J. Zhou, G. Zhao, X. Ren, B. Song, G. Han, J. Sol–Gel Sci. Technol. 58, 148–155 (2011)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat F. Boudjouan, A. Chelouche, T. Touam, D. Djouadi, S. Khodja, M. Tazerout, Y. Ouerdane, Z. Hadjoub, J. Lumin. 158, 32–37 (2015)CrossRef F. Boudjouan, A. Chelouche, T. Touam, D. Djouadi, S. Khodja, M. Tazerout, Y. Ouerdane, Z. Hadjoub, J. Lumin. 158, 32–37 (2015)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat I. Winer, G.E. Shter, M. Mann-Lahav, G.S. Grader, J. Mater. Res. 26, 1309–1315 (2011)CrossRef I. Winer, G.E. Shter, M. Mann-Lahav, G.S. Grader, J. Mater. Res. 26, 1309–1315 (2011)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat I. Karaduman, A.A. Güngör, H. Nadaroğlu, A. Altundaş, S. Acar, J. Mater. Sci. 28, 16094–16105 (2017) I. Karaduman, A.A. Güngör, H. Nadaroğlu, A. Altundaş, S. Acar, J. Mater. Sci. 28, 16094–16105 (2017)
15.
Zurück zum Zitat A. Singh, A. Sharma, M. Tomar, V. Gupta, Surf. Coat. Technol. 343(15), 49–56 (2018)CrossRef A. Singh, A. Sharma, M. Tomar, V. Gupta, Surf. Coat. Technol. 343(15), 49–56 (2018)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat D.N. Oosthuizen, D.E. Motaung, H.C. Swart, Appl. Surf. Sci. 466, 545–553 (2019)CrossRef D.N. Oosthuizen, D.E. Motaung, H.C. Swart, Appl. Surf. Sci. 466, 545–553 (2019)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat M. Sbeta, A. Atilgan, A. Atli, A. Yildiz, J. Sol-Gel Sci. Technol. 86, 513–520 (2018)CrossRef M. Sbeta, A. Atilgan, A. Atli, A. Yildiz, J. Sol-Gel Sci. Technol. 86, 513–520 (2018)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat M. Sbeta, T. Serin, A. Yildiz, J. Mater. Sci. 29, 14111–14115 (2018) M. Sbeta, T. Serin, A. Yildiz, J. Mater. Sci. 29, 14111–14115 (2018)
19.
Zurück zum Zitat P.H. Vajargah, H. Abdizadeh, R. Ebrahimifard, M. Golobostanfard, Appl. Surf. Sci. 285, 732–743 (2013)CrossRef P.H. Vajargah, H. Abdizadeh, R. Ebrahimifard, M. Golobostanfard, Appl. Surf. Sci. 285, 732–743 (2013)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat K. Kaviyarasu, E. Manikandan, J. Kennedy, M. Jayachandran, R. Ladchumananandasiivam, U.U. De Gomes, M. Maaza, Ceram. Int. 42(7), 8385–8394 (2016)CrossRef K. Kaviyarasu, E. Manikandan, J. Kennedy, M. Jayachandran, R. Ladchumananandasiivam, U.U. De Gomes, M. Maaza, Ceram. Int. 42(7), 8385–8394 (2016)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat K. Kaviyarasu, G.T. Mola, S.O. Oseni, K. Kanimozhi, C.M. Magdalane, J. Kennedy, M. Maaza, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 30(1), 147–158 (2019)CrossRef K. Kaviyarasu, G.T. Mola, S.O. Oseni, K. Kanimozhi, C.M. Magdalane, J. Kennedy, M. Maaza, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 30(1), 147–158 (2019)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat A.M. Amanulla, S.K.J. Shahina, R. Sundaram, C.M. Magdalane, K. Kaviyarasu, D. Letsholathebe, S.B. Mohamed, J. Kennedy, M. Maaza, J. Photochem. Photobiol. 183, 233–241 (2018)CrossRef A.M. Amanulla, S.K.J. Shahina, R. Sundaram, C.M. Magdalane, K. Kaviyarasu, D. Letsholathebe, S.B. Mohamed, J. Kennedy, M. Maaza, J. Photochem. Photobiol. 183, 233–241 (2018)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat K. Kombaiah, J.J. Vijaya, L.J. Kennedy, M. Bououdina, K. Kaviyarasu, R.J. Ramalingam, M.A. Munusamy, A.A. Alarfaj, Optik 135, 190–199 (2017)CrossRef K. Kombaiah, J.J. Vijaya, L.J. Kennedy, M. Bououdina, K. Kaviyarasu, R.J. Ramalingam, M.A. Munusamy, A.A. Alarfaj, Optik 135, 190–199 (2017)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat S. Goel, N. Sinha, H. Yadav, A.J. Joseph, B. Kumar, Physica E 91, 72–81 (2017)CrossRef S. Goel, N. Sinha, H. Yadav, A.J. Joseph, B. Kumar, Physica E 91, 72–81 (2017)CrossRef
25.
26.
Zurück zum Zitat C. Savaliya, H. Kundalia, B. Vyas, M. Udeshi, S. Jethva, S. Katba, J. Marakna, D. Pandya, N. Shah, and D. Kuberkar, in AIP Conference Proceedings, p. 040049, 2017 C. Savaliya, H. Kundalia, B. Vyas, M. Udeshi, S. Jethva, S. Katba, J. Marakna, D. Pandya, N. Shah, and D. Kuberkar, in AIP Conference Proceedings, p. 040049, 2017
27.
Zurück zum Zitat V. Krishnakumar, S. Boobas, J. Jayaprakash, M. Rajaboopathi, B. Han, M. Louhi-Kultanen, J. Mater. Sci. 27, 7438–7447 (2016) V. Krishnakumar, S. Boobas, J. Jayaprakash, M. Rajaboopathi, B. Han, M. Louhi-Kultanen, J. Mater. Sci. 27, 7438–7447 (2016)
28.
Zurück zum Zitat R. Zamiri, A. Kaushal, A. Rebelo, J. Ferreira, Ceram. Int. 40, 1635–1639 (2014)CrossRef R. Zamiri, A. Kaushal, A. Rebelo, J. Ferreira, Ceram. Int. 40, 1635–1639 (2014)CrossRef
29.
30.
Zurück zum Zitat T. Debnath, P. Saha, N. Patra, S. Das, S. Sutradhar, J. Appl. Phys. 123, 194101 (2018)CrossRef T. Debnath, P. Saha, N. Patra, S. Das, S. Sutradhar, J. Appl. Phys. 123, 194101 (2018)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat D. Mondal, B.K. Paul, S. Das, D. Bhattacharya, D. Ghoshal, P. Nandy, K. Das, S. Das, Langmuir 34(43), 12702–12712 (2018)CrossRef D. Mondal, B.K. Paul, S. Das, D. Bhattacharya, D. Ghoshal, P. Nandy, K. Das, S. Das, Langmuir 34(43), 12702–12712 (2018)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat T. Debnath, S. Das, D. Das, S. Sutradhar, J. Alloys Compd. 696, 670–681 (2017)CrossRef T. Debnath, S. Das, D. Das, S. Sutradhar, J. Alloys Compd. 696, 670–681 (2017)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat M.A. Khan, U. Ishrat, A.M. Dar, A. Ahmad, J. Alloys Compd. 636, 124–130 (2015)CrossRef M.A. Khan, U. Ishrat, A.M. Dar, A. Ahmad, J. Alloys Compd. 636, 124–130 (2015)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat S. Hajra, S. Sahoo, R. Das, R. Choudhary, J. Alloys Compd. 750, 507–514 (2018)CrossRef S. Hajra, S. Sahoo, R. Das, R. Choudhary, J. Alloys Compd. 750, 507–514 (2018)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat M. Akermi, N. Sakly, R.B. Chaabane, H.B. Ouada, Mater. Sci. Semicond. Process. 16, 807–817 (2013)CrossRef M. Akermi, N. Sakly, R.B. Chaabane, H.B. Ouada, Mater. Sci. Semicond. Process. 16, 807–817 (2013)CrossRef
36.
Zurück zum Zitat R. Mariappan, V. Ponnuswamy, P. Suresh, N. Ashok, P. Jayamurugan, A.C. Bose, Superlattices Microstruct. 71, 238–249 (2014)CrossRef R. Mariappan, V. Ponnuswamy, P. Suresh, N. Ashok, P. Jayamurugan, A.C. Bose, Superlattices Microstruct. 71, 238–249 (2014)CrossRef
37.
Zurück zum Zitat X.-F. Wang, W. Ma, F. Jiang, E.-S. Cao, K.-M. Sun, L. Cheng, X.-Z. Song, Chem. Eng. J. 338, 504–512 (2018)CrossRef X.-F. Wang, W. Ma, F. Jiang, E.-S. Cao, K.-M. Sun, L. Cheng, X.-Z. Song, Chem. Eng. J. 338, 504–512 (2018)CrossRef
39.
Zurück zum Zitat A. Verma, M. Kar, S. Agnihotry, Sol. Eng. Mater. Sol. Cells 91, 1305–1312 (2007)CrossRef A. Verma, M. Kar, S. Agnihotry, Sol. Eng. Mater. Sol. Cells 91, 1305–1312 (2007)CrossRef
40.
Zurück zum Zitat H. Rajbongshi, S. Bhattacharjee, P. Datta, Mater. Res. Express 4, 025501 (2017)CrossRef H. Rajbongshi, S. Bhattacharjee, P. Datta, Mater. Res. Express 4, 025501 (2017)CrossRef
41.
Zurück zum Zitat P. Sowti khiabani, E. Marzbanrad, H. Hassani, B. Raissi, J. Am. Ceram. Soc. 96, 2493–2498 (2013)CrossRef P. Sowti khiabani, E. Marzbanrad, H. Hassani, B. Raissi, J. Am. Ceram. Soc. 96, 2493–2498 (2013)CrossRef
42.
Zurück zum Zitat W. Fang, Y. Yang, H. Yu, X. Dong, R. Wang, T. Wang, J. Wang, Z. Liu, B. Zhao, X. Wang, New J. Chem. 41, 7517–7523 (2017)CrossRef W. Fang, Y. Yang, H. Yu, X. Dong, R. Wang, T. Wang, J. Wang, Z. Liu, B. Zhao, X. Wang, New J. Chem. 41, 7517–7523 (2017)CrossRef
43.
Zurück zum Zitat H. Gao, Q. Yu, K. Chen, P. Sun, F. Liu, X. Yan, F. Liu, G. Lu, J. Colloid Interface Sci. 535, 458–468 (2019)CrossRef H. Gao, Q. Yu, K. Chen, P. Sun, F. Liu, X. Yan, F. Liu, G. Lu, J. Colloid Interface Sci. 535, 458–468 (2019)CrossRef
44.
Zurück zum Zitat R.S. Ganesh, E. Durgadevi, M. Navaneethan, V.L. Patil, S. Ponnusamy, C. Muthamizhchelvan, S. Kawasaki, P.S. Patil, Y. Hayakawa, Sens. Actuators A 269, 331–341 (2018)CrossRef R.S. Ganesh, E. Durgadevi, M. Navaneethan, V.L. Patil, S. Ponnusamy, C. Muthamizhchelvan, S. Kawasaki, P.S. Patil, Y. Hayakawa, Sens. Actuators A 269, 331–341 (2018)CrossRef
45.
Zurück zum Zitat R. Yoo, D. Li, H.J. Rim, S. Cho, H.-S. Lee, W. Lee, Sens. Actuators B 266, 883–888 (2018)CrossRef R. Yoo, D. Li, H.J. Rim, S. Cho, H.-S. Lee, W. Lee, Sens. Actuators B 266, 883–888 (2018)CrossRef
46.
Zurück zum Zitat Y. Hou, A.M. Soleimanpour, A.H. Jayatissa, Sens. Actuators B 177, 761–769 (2013)CrossRef Y. Hou, A.M. Soleimanpour, A.H. Jayatissa, Sens. Actuators B 177, 761–769 (2013)CrossRef
Metadaten
Titel
Carbon monoxide gas sensing performance of ZnO:Al thin films prepared using different solvent–stabilizer combinations
verfasst von
I. Karaduman Er
T. Nurtayeva
M. Sbeta
A. O. Cagirtekin
S. Acar
A. Yildiz
Publikationsdatum
27.04.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 11/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-019-01400-2

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