Gas sensor microsystems based on nanostructured layers via anodic oxidation

Calavia Boldú, Raúl

Belongs to TDX:SerieTesis collection

TITLE:

Gas sensor microsystems based on nanostructured layers via anodic oxidation - TDX:1130

Handle:

http://hdl.handle.net/20.500.11797/TDX1130

Date:	2012-10-11
Departament/Institute:	Departament d'Enginyeria Electrònica, Elèctrica i Automàtica Universitat Rovira i Virgili.
Director:	Llobet Valero, Eduard Mozalev, Alexander
Author:	Calavia Boldú, Raúl
Title:	Gas sensor microsystems based on nanostructured layers via anodic oxidation

Description:	This thesis shows the methodology to obtain nanostructured tungsten oxide layer as sensing material on silicon micromachined gas sensor devices. A porous anodised alumina layer was used as pattern to obtain it, so a technique has been developed to make compatible the anodising of aluminium and other metals like tungsten with the standard silicon processes. Two different nanostructuring approaches were developed, nanotube and nanodot based tungsten oxide layers. The WO3 nanotube layer has been obtained by the tungsten oxide deposition using reactive sputtering on the porous alumina layer. As a result a continuous sensing layer coats the pores without clogging them. WO3 nanodot layers were obtained by the anodising of an aluminium and tungsten bilayer, where the first anodising process grows the porous alumina layer and the second one generates the tungsten oxide nanodots in the end of the pores. Compositional and morphological studies and the study of their behaviour as gas sensors where conducted for the two nanomaterials. The results have been compared with the flat tungsten oxide layers on micromachined gas sensors. En esta tesis se detalla la metodologia para obtener sensores de gases basados en óxido de tungsteno nanoestructurado sobre soportes micromecanizados de silicio. Dicha nanoestructuración se ha obtenido empleando una capa de alúmina porosa como molde, por lo que se desarrolla una metodología para compatibilizar la anodización del aluminio, y otros metales como el tungsteno, con los procesos estándares del silicio. Se han desarrollado dos tipos de capas nanoestructuradas, nanotubos y nanopuntos de WO3. Los nanotubos se han obtenido depositando por pulverización catódica reactiva la capa sensible sobre alúmina porosa recubriendo las paredes de sus poros. Los nanopuntos se han obtenido anodizando una bicapa de aluminio y tungsteno, donde la primera anodización crea la alúmina porosa y la segunda hace crecer los nanopuntos de óxido de tungsteno en la base de los poros. Se ha analizado la composición, morfología y funcionamiento como sensores de gases en ambos casos y se han comparado los resultados con los de sensores sin nanoestructuración. En aquesta tesi es detalla la metodologia per obtindre sensors de gasos basats en òxid de tungstè nanoestructurat sobre suports micromecanitzats de silici. Aquesta nanoestructuració s’ha fet mitjançant una capa d’alúmina porosa como a motlle, pel que s’ha desenvolupat una metodologia per a compatibilitzar l'anodització de l’alumini, i altres metalls com el tungstè, amb els processos estàndards del silici. S’han desenvolupat dos tipus de capes nanoestructurades, nanotubs i nanopunts de WO3. Els nanotubs s’han obtingut depositant mitjançant polvorització catòdica reactiva la capa sensible sobre alúmina porosa recobrint les parets dels pors. Els nanopunts s’han obtingut anoditzant una bicapa d’alumini i tungstè, on la primera anodització crea la alúmina porosa i la segona fa créixer els nanopunts d’òxid de tungstè en la base dels pors. S’ha analitzat la composició, morfologia i funcionament com a sensors de gasos d’ambdós materials nanoestructurats i s’han comparat els resultats amb sensors basats en materials sense nanoestructuració.
Type:	info:eu-repo/semantics/publishedVersion info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Contributor:	Departament d'Enginyeria Electrònica, Elèctrica i Automàtica Universitat Rovira i Virgili.
Títol:	Gas sensor microsystems based on nanostructured layers via anodic oxidation
Language:	eng
Subject:	62 - Enginyeria. Tecnologia 548 - Cristal·lografia 546 - Química inorgànica
Format:	application/pdf 208 p.
Creator:	Calavia Boldú, Raúl
Rights:	info:eu-repo/semantics/openAccess ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al repositori institucional de la Universitat Rovira i Virgili. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a aquest repositori (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
Date:	2012-10-11
Publisher:	Universitat Rovira i Virgili
Subject:	62 - Enginyeria. Tecnologia 548 - Cristal·lografia 546 - Química inorgànica
Language:	eng
Publisher:	Universitat Rovira i Virgili
Source:	TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
Identifier:	http://hdl.handle.net/10803/96314
Format:	application/pdf 208 p.
Keywords:	Porous alumina Metal oxide gas sensors Microelectronics

Search your record at:

Available files
File	Description	Format
Memoria	Memory	application/pdf

All objects of this collection

Information