Исследование влияния фотовозбуждения и адсорбции молекул на электронные свойства нанокристаллических слоев оксида олова тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Журбина, Ирина Александровна

• Журбина, Ирина Александровна
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Журбина, Ирина Александровна

Введение

Глава 1. Структурные, электронные и оптические свойства нанокристаллов оксида олова и их применение в газовой сенсорике обзор литературы)

1.1. Структурные свойства оксида олова

1.2. Электронная структура оксида олова

1.3. Оптические свойства нанокристаллических слоев оксида олова

1.4. Электрофизические и фотоэлектрические свойства оксида олова

1.5. Влияние адсорбции молекул на электронные свойства оксида олова

1.5.1. Адсорбция и химические реакции на поверхности диоксида олова

1.5.2. Особенности адсорбционных явлений в нанокристаллических слоях оксида олова

1.5.3. Зависимость от температуры

1.5.4. Влияние фотовозбуждения

1.6. Выводы из обзора литературы и постановка задачи

Глава 2. Методика эксперимента

2.1 .Исследуемые образцы

2.2.Измерение спектров оптического пропускания в УФ- и видимом диапазонах

2.3.Измерения спектров пропускания и отражения методом ИК-спектроскопии

2.4.Регистрация спектров комбинационного рассеяния света и фотолюминесценции

2.5.Измерения контактной разности потенциалов методом Кельвина

2.6. Измерения поверхностной фото-ЭДС методом импульсного фотонапряжения

2.7.Измерения электропроводности

Глава 3. Исследование структуры и состава нанокристаллических слоев оксида олова, приготовленных различными методами

3.1. Исследование поверхностного покрытия наноструктур оксида олова методами оптической спектроскопии

3.2. Определение среднего размера наночастиц диоксида олова с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света

3.3. Влияние температуры отжига на состав нанокристаллических слоев оксида олова

3.4.Выводы из главы

Глава 4. Исследование процессов генерации, разделения и захвата заряда в слоях нанокристаллов оксида олова при фотовозбуждении

4.1.Исследование фотоэлектрических свойств нанокристаллов оксида олова методами Кельвина и импульсного напряжения

4.2. Исследование фотовозбужденных носителей заряда в нанокристаллах оксида олова методом ИК-спектроскопии

4.3.Расчет концентрации фотовозбужденных носителей заряда 82 4.4 Выводы из главы

Глава 5. Влияние адсорбции молекул на электронные свойства нанокристаллов оксида олова в условиях фотовозбуждения

5.1 Влияние фотовозбуждения на электропроводность слоев нанокристаллов оксида олова

5.2 Изменение электропроводности слоев нанокристаллов оксида олова при адсорбции молекул

5.3 Выводы из главы 5 96 Заключение и выводы 97 Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование влияния фотовозбуждения и адсорбции молекул на электронные свойства нанокристаллических слоев оксида олова»

Актуальность работы.

Для детектирования взрывоопасных и токсичных газов, защиты окружающей среды, управления технологическими процессами, а также для контроля физиологического состояния человека, качества продуктов питания и т.п., необходимы компактные и высокочувствительные газовые сенсоры. Устройства резистивного типа, принцип действия которых основан на изменении электрической проводимости при адсорбции молекул газов, представляются наиболее перспективным классом газочувствительных приборов. Они просты в эксплуатации, экономичны, имеют малые габариты и низкую стоимость. На сегодняшний день основная часть коммерческих газовых сенсоров производится на основе полупроводниковых оксидов металлов, таких как БпОг, ZnO, ,\¥03 и 1п203.

Газовые сенсоры на основе диоксида олова (БпСЬ) обладают рядом преимуществ, а именно, высокой чувствительностью и быстродействием, стабильностью характеристик. Однако, низкая селективность и необходимость нагрева 8п02 до температур 100-500°С (для активации сенсорных свойств и достижения максимальной чувствительности) являются определенными недостатками данного материала. В частности, необходимость нагрева ограничивает область применения сенсоров при детектировании взрывоопасных газов и биологических молекул. Известно, что химическое модифицирование оксида олова различными примесями (Р^ Си, N1, Рс1 и др.), а также использование нанокристаллов БпОг, позволяет повысить чувствительность и селективность сенсоров к определенным типам молекул и уменьшить температуру нагрева. Тем не менее, разработка новых сенсоров на основе оксида олова, в том числе, нанокристаллов БпОг, для работы при температурах близких к комнатной остается актуальной задачей. Для существенного снижения рабочей температуры сенсора на основе 8п02 предлагаются различные подходы, например, фотовозбуждение, которое могло бы обеспечить высокую чувствительность даже при комнатных температурах. К моменту постановки данного диссертационного исследования систематического изучения влияния фотовозбуждения на электронные свойства нанокристаллических структур БпОг в условиях адсорбции молекул газов не проводилось. В то же время, такие экспериментальные исследования необходимы как для создания новых типов газовых, сенсоров, так и для лучшего-понимания фундаментальных закономерностей1 поведения носителей заряда в полупроводниковых нанокристаллах. Все это обуславливает актуальность темы данной работы.

• « • ( .

Цель и задачи работы.

Цель работы состоит в исследовании влияния фотовозбуждения и адсорбции молекул на'электронные , свойства нанокристаллических слоев -оксида олова, приготовленных различными методами и содержащих нанокристаллы различного среднего размера и состава поверхностного г покрытия^

Для достижения данной цели решались следующие задачи:

1. Исследовать структурные свойства, такие как средние размеры и фазовый' состав^ наночастиц . оксида олова, приготовленных различными; методами; . .

2. Изучить зависимость оптических свойств нанокристаллических слоев оксида олова от их структурных свойств.

3. Провести' количественный: анализ процессов: генерации, разделения и захвата фотовозбужденных носителей/ заряда, в нанокристаллических слоях оксида олова:

4. Исследовать изменение электропроводности нанокристаллических слоев оксида олова пршфотовозбуждении в условиях адсорбции молекул.

Для решения поставленных задач в качестве объектов исследования были выбраны нанокристаллические слои оксида олова с размером частиц в диапазоне от 3 до 100 нм и различным составом (содержащими фазы 8пО, 8п304, БпгОз и БпОг). Эксперименты проводились с использованием следующих методов:

• - спектроскопия пропускания в ультрафиолетовом. (УФ), видимом и инфра-красном (ИК) диапазонах спектра;

- спектроскопия комбинационного рассеяния света (КРС);

- фотолюминесцентная.(ФЛ) спектроскопия;

-измерение контактной разности потенциалов (КРП) при фотовозбуждении;

- измерение импульсного фотонапряжения;

- измерение электропроводности.

Научная новизна.

Научная новизна может быть сформулирована в виде следующих положений, выносимых на защиту : .

1. Установлено,.что фотовозбуждение слоев оксида олова, состоящих из нанокристаллов с размерами 4-100 нм, с энергией; квантов 3-5 эВ приводит к преимущественному накоплению положительного заряда на поверхности исследуемых образцов, что может быть объяснено захватом дырок на поверхности нанокристаллов и диффузией фотовозбужденных электронов-вглубь слоя.

2. Установлено, что основной? вклад в . изменение электропроводности слоев оксида. олова при- фотовозбуждении связан с увеличением, концентрации неравновесных электронов, которая, при; комнатной температуре достигает значений порядка 1019см"3 и сохраняется в . течение длительного времени (более;. 10 минут) после окончания фотовозбуждения.

3. Фотовозбуждение нанокристаллических слоев 8пОг с энергией квантов; меньше ширины запрещенной- зоны, позволяет повысить на порядок сенсорный сигнал, определяемый как относительное изменение электропроводности, при адсорбции донорных и акцепторных молекул.

Практическая значимость работы;

В данной работе получены новые результаты, характеризующие зависимость структурных и электронных свойств, нанокристаллических структур диоксида олова от условий их формирования, влияние поверхностных состояний на фотогенерацию свободных носителей заряда. Особую практическую значимость имеет предложенный способ влияния фотовозбуждения на электронные свойства и адсорбцию активных молекул газов на поверхности нанокристаллических слоев диоксида олова. Такого рода информация может быть полезна для увеличения чувствительности газовых сенсоров при рабочих температурах близких к комнатной.

Основная часть работы проведена в Центре коллективного пользования Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова. Частично работы по адсорбционным измерениям были проведены в Лаборатории химии и физики полупроводниковых и сенсорных материалов кафедры неорганической химии Химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Измерения контактной разности потенциалов методами Кельвина и импульсного фотонапряжения проводились в Центре Гельмгольца (HZB), Берлин, Германия в рамках программы DAAD.

Апробация работы.

Результаты работы представлены в 4 статьях в реферируемых зарубежных и российском журналах, а также 10 тезисах докладов на всероссийских и международных конференциях: 6-ой Курчатовской молодежной научной школе, Москва, Россия, 2008; I Всероссийской научно-технической конференции FTANMS-2008, Рязань, Россия, 2008; IV Московско-баварской школе MB-JASS-2009, Зеленоград, Москва, Россия,' 2009; Международной научной конференции "Ломоносов-2009" ,Москва, Россия, 2009 (2 доклада); II Международном симпозиуме ТРВ-2009, Нижний Новгород, Россия, 2009; XI Международном симпозиуме ISAM-2009, Исламабад, Пакистан; 2009; II Всероссийской научно-технической конференции FTANMS-2009, Рязань, Россия, 2009; IX Международной конференции SLONANO-2010, Любляна, Словения, 2010; IV Международной конференции Micro&Nano-2010, Афины, Греция, 2010.

Основное содержание работы изложено в публикациях;

1. I.A.Zhurbina, V.Yu.Timoshenko, M.N.Rumyantseva, A.M.Gaskov. Structural and optoelectronic properties of tin oxide nanocrystals prepared by wet chemistry me-thods// Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics. 2011. V. 6. P. 1-5.

2. I.A.Zhurbina, V.Yu.Timoshenko. Optical generation of free charge carriers in nanocrystalline tin oxide for gas sensor- application// Microelectronic Engineering. 2011 (doi:10.1016/j.mee.2011.05.029).

3. И.А.Журбина, О.И:Цетлин, . В.Ю.Тимошенко. Оптическая генерация свободных носителей заряда в» тонких пленках оксида олова// Физика и техника по-лупроводников. 2010. Т. 45. №2. С. 241-244.

4. M.Rumyantseva, I.Zhurbina, E.Varechkina, S.Badalyan, A.Gaskov, V.Timoshenko. Extraordinary stability of structural and electronic properties of tin oxide nanoparticles formed by soft chemistry// Advances in Science and Technology. 2010. V.75. P. 36-42.

Личный вклад автора.

В основу диссертации легли результаты исследований, проведенные автором в период 2008-2011 годов на кафедре общей физики и молекулярной электроники Физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова. Личный вклад автора в настоящую работу состоит в- проведении экспериментов, обработке и анализе полученных результатов. Часть эксперимента проведена в рамках выполнения, магистерских диссертаций студентов физического факультета МГУ О.И. Цетлина и Ю: Юевеня, соруководителем которых являлся соискатель.

Объем и структура работы.

Диссертационная работа изложена на 110 страницах машинописного текста, иллюстрирована 75 рисунками и 9 таблицами. Список цитируемой литературы содержит 105 ссылок. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, содержащего основные результаты и выводы, и списка литературы.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Журбина, Ирина Александровна

5.3. Выводы из главы 5

1. Установлено, что изменение электропроводности нанокристаллических слоев БпОг при адсорбции СО при фотовозбуждении увеличивается на 2 порядка по сравнению с темновыми условиями.

2. Обнаружено, что фотовозбуждение при комнатной температуре (Т=23°С) повышает сенсорный сигнал при адсорбции КН3 в 6 раз и при адсорбции 12 в 10 раз, а также позволяет снизить более чем в 2 раза минимальное напряжение, при котором возможна регистрация сенсорного сигнала при детектировании газов-акцепторов (12).

Заключение и выводы

В работе были исследованы структурные, оптические и фотоэлектрические свойства нанокристаллических слоев оксида олова различного состава и размеров нанокристаллов и были получены следующие основные результаты:

1. Установлено, что метод комбинационного рассеяния света может быть использован для определения средних размеров нанокристаллов БпОг в диапазоне от 4 до 35 нм. Помимо регулярных фононов в объеме нанокристаллов БпОг были также обнаружены поверхностные фононы, частота которых -зависела от эффективной диэлектрической проницаемости окружающей их среды. Обнаружена фотолюминесценция нанокристаллов БпОг в диапазоне 1,8-2,5 эВ при возбуждении светом с энергией квантов 2,77 эВ. Интенсивность фотолюминесценции была наибольшей для образцов, подвергнутых термическому отжигу в вакууме, а также для нанокристаллов БпОг, полученных с использованием моногидрата гидразина. Данные фотолюминесцентной спектроскопии свидетельствует о высокой плотности электронных состояний, примесей и дефектов в исследуемых образцах, в роли которых выступают вакансии кислорода.

2. Проведено детальное исследование влияния термического отжига на воздухе на фазовый состав и оптические свойства тонких слоев оксида олова, осажденных методом магнетронного распыления олова на подложки из кремния и кварца. Методами ИК-спектроскопии и комбинационного рассеяния света обнаружена трансформация фазового состава слоев от ЭпО до БпОг с появлением промежуточных фаз 8п304 и 8п20з при увеличении температуры отжига с 350 до 750°С.

3. Методом измерения контактной разности потенциалов установлено, что фотовозбуждение с энергией квантов 3-5 эВ приводит к накоплению положительного заряда на поверхности слоев БпОг с размерами нанокристаллов 4-45 нм и 100 нм. Из полученных спектров фото-ЭДС {были определены величины краев межзонного поглощения слоев, которые составили значения от 2,7 до 4,1 эВ в зависимости от размеров нанокристаллов и условий формирования образцов. Исследования кинетик фото-ЭДС, возбуждаемых светом с энергией квантов вблизи края запрещенной зоны ЭпОг, позволили оценить коэффициенты диффузии фотогенерируемых электронов (Оп) и дырок (Ор), которые составили величины

2 3 2 1 5 7 2 1 порядка Вп=10" -10" см с" и Вр=10" -10" см с" в зависимости от размеров наночастиц и фазового состава слоев. Существенно меньшие коэффициенты диффузии дырок объясняются их захватом на состояния дефектов на поверхности нанокристаллов.

4. Обнаружено уменьшение коэффициента пропускания ИК-излучения в диапазоне 800-3500 см"1 для нанокристаллических слоев БпОг с размерами нанокристаллов 10-45 нм и 100 нм при нагреве и фотовозбуждении, что свидетельствует об увеличении концентрации свободных носителей заряда (электронов) в исследуемых слоях. Анализ экспериментальных данных в рамках модели Друде-Лоренца с учетом приближения эффективной среды позволил рассчитать концентрацию фотогенерируемых подвижных носителей заряда, которая при фотовозбуждении с энергией квантов 3,3 эВ достигает

1 О |П Ъ значений 10 -10 см" в зависимости от размеров нанокристаллов. После прекращения фотовозбуждения наблюдается монотонное уменьшение концентрации фотовозбужденных носителей заряда с выходом на некоторый стационарный уровень. Время спада концентрации подвижных носителей заряда лежит в диапазоне 6-40 мин при комнатной температуре в зависимости от размеров нанокристаллов и фазового состава слоев.

5. Обнаружено, что при фотовозбуждении нанокристаллических слоев 8пОг при комнатных температурах происходит изменение электропроводности, которое можно объяснить процессами фотогенерации, разделения и захвата неравновесных носителей заряда, среди которых доминирующими являются захват дырок на поверхности нанокристаллов, в то время как фотовозбужденные электроны способны перемещаться между нанокристаллами. Зарегистрировано1 существование повышенных значений электропроводности на временах более 10 минут после прекращения фотовозбуждения, т.е. имеет место эффект задержанной фотопроводимости. Наблюдаемое изменение электропроводности может быть интерпретировано как «оптическое легирование», при котором вследствие захвата дырок на долгоживущие состояния на поверхности нанокристаллов Sn02 происходит фиксация квазиуровней Ферми в исследуемых нанокристаллических структурах вблизи края зоны проводимости в течение длительного времени после фотовозбуждения.

6. Изучено влияние адсорбции акцепторных (йод) и донорных (монооксид углерода, аммиак) молекул на сенсорный сигнал нанокристаллических слоев SnC>2, определяемый как относительное изменение электропроводности образцов, в темновых условиях и фотовозбуждении при температурах в диапазоне 23-100°С. Обнаружено, что фотовозбуждение при комнатной температуре (Т=23°С) повышает сенсорный сигнал при адсорбции NH3 в 6 раз и при адсорбции 12в 10 раз, а также позволяет снизить более чем в 2 раза минимальное напряжение, при котором возможна регистрация сенсорного сигнала при детектировании газов-акцепторов (12). Изменение электропроводности нанокристаллических слоев Sn02 при адсорбции- СО при фотовозбуждении увеличивается на 2 порядка по сравнению с темновыми условиями.

В заключение автор выражает глубокую благодарность, своему научному руководителю проф. Тимошенко - В.ю!, проф. Кашкарову П.К., проф. Гаськову A.M., проф. Т. Дитриху, доц. М.Н. Румянцевой, доц. Рябцеву C.B., а также всем сотрудникам кафедры общей физики и молекулярной электроники.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Журбина, Ирина Александровна, 2012 год

1. I. Erdem, H. Huseyin Kart , T. Cagin. First principles studies of SnO at different structures// Achieves of materials science and engineering. 2010. Vol. 45. No. 2. P. 108-113.

2. M. Batzill, U. Diebold. The surface and materials science of tin oxide// Progress in Surface Science. 2005. Vol. 79. P 47-154.

3. J. Geurts, S. Rau, W. Richter, F.J. Schmitte. SnO films and their oxidation to Sn02: Raman scattering, IR reflectivity and X-ray diffraction studies// Thin Solid Films. 1984. Vol. 121, No. 3, P. 217-255.

4. M.S. Moreno, G. Punte, G. Rigotti, R.C. Mercader, A.D. Weisz AD, M.A.Blesa. Kinetic study of the disproportionation of tin monoxide// Solid State Ionics.2001.Vol. 144. P. 81-86.

5. F. Lawson. Tin oxide-Sn304//Nature. 1967. Vol. 215, P. 955-956.

6. M.S. Moreno, R.C. Mercarder, A.G. Bibiloni. Study of intermediate oxides in SnO thermal decomposition // J. Phys: Condens. Mater. 1992. Vol. 4. P. 351355.

7. R. Dobner L. Luxmann// Metall. Berlin. 1980.

8. M. Berenguel, R.A.Simonl, A.J.Chiquito, C.J.Dalmaschio,E.R.Leite, H.A.Guerreiro, F.E.G.Guimar. Semiconducting Sn304 nanobelts: Growth and electronic structure// Journal of Applied Physics. 2009. Vol. 107. No. 3. P. 033717-4.

9. T.A.White, M.S. Moreno, P.A.Midgley. Structure determination of the intermediate tin oxide Sn304 by precession electron diffraction//Zeitschrift fur Kristallographie. 2010. Vol. 225. No. 1-2. P. 56-66.

10. M.A Maki-Jaskari, T. T. Rantala. Possible structures of nonstoichiometric tin oxide: the composition Sn203 //Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 2004. Vol. 12. P. 33-41.

11. С. B. Fitzgerald, M. Venkatesan, L. S. Dorneles, R. Gunning, P. Stamenov, J.

12. M. D. Соеу,Р. A. Stampe, R. J. Kennedy, E. C. Moreira, U. S. Sias. Magnetism in dilute magnetic oxide thin films based on Sn02// Phys. Rev. B. 2006. Vol. 74, P. 115307-10.

13. A. Schleife. J. B. Varley, F. Fuchs,C. Reodl, F. Bechstedt, P. Rinke, A. Janotti, C. G. Van de Walle. Tin dioxide from first principles: Quasiparticle electronic states and optical properties// Phys. Rev. B. 2011.Vol. 83. P. 035116-9.

14. D. Frohlich, R. Kenklies. Band-Gap Assignment in Sn02 by two-photon spectroscopy // Phys. Rev. Lett. 1971. Vol. 41, P. 1750-1751.

15. K. Reimann. M. Steube. Experimental determination of the electronic band structure of Sn02//Solid State Commun. 1998. Vol. 105, No. 10, P. 649-652.

16. В. О. Швалев, В. Г. Теплов/Щоверхность. Физика, химия, механика. 1991.Т. 1, С. 98.

17. S. Samson, С. G. Fonstad. Defect structure and electronic donor levels in stannic oxide crystals//J. Appl. Phys. 1973.Vol. 44, P. 4618-21.

18. U. Pal, A. Pérez-Centeno, M. Herrera-Zaldivar. Cathodoluminescence defect characterization of hydrothermally grown Sn02 nanoparticles. 2008. Vol. 103. P. 064301-6.

19. J.D. Prades, J. Arbiol, A. Cirera, J.R. Morante, M. Avella, L. Zanotti. Defect study of Sn02 nanostructures by cathodoluminescence analysis: Application to nanowire//Sensors and Actuators B. 2007. Vol. 126. P. 6-12.

20. K. P. Bogdanov, D. Ts. Dimitrov, O. F. Lutskaya, Yu. M. Tairov. Equilibrium of native point defects in tin dioxide // Semiconductors. 1998.Vol. 32. No. 10. P. 1033-1035.

21. R.S. Katiyars, P.Dawsons, M.M. Hargreaves,G.R. Wilkinson.Dynamics of the rutile structure. III. Lattice dynamics, infrared and Raman spectra of Sn02 //J. Phys. C: Solid St. Phys. 1971. Vol. 4. P. 2421-2431.

22. X.Wang, F.X. Zhang, I. Loa, К. Syassen, M. Hanfland,Y.-L. Mathis,.

23. Structural properties, infrared reflectivity, and Raman modes of SnO at high pressure. Phys. Stat. Sol. (b). 2004. Vol. 241. No. 14. P. 3168-3178.

24. K. Parlinskia, Y. Kawazoe. Ab initio study of phonons in the rutile structure of Sn02 under pressure//Eur. Phys. J. B. 2000. Vol. 13. P. 679-683.

25. J.X. Zhou, M.S. Zhang, J.M.Hong, J.L. Fang, Z. Yin. Structural and spectral properties of Sn02 nanocrystals prepared by microemulsion technique// Appl. Phys. A. 2005. Vol. 81. P. 177-182.

26. V.M. Jimenez, A. Caballero, A. Fernandez, J.P. Espinos, M. Ocana, A.R. Gonzalez-Elipe. Structural characterization of partially amorphous Sn02 nanoparticles by factor analysis of XAS and FT-IR spectra// Solid State Ionics. 1999. Vol. 116. P. 117-128.

27. Cunyi Xu, Xianming Liu, Changsui Wanga,Chengyun Wang, Yuan Hu, Yitai Qian Jian Zuo. Study of the Raman spectrum of nanometer Sn02// J. Appl.Phys. 1994. Vol. 75. No. 3. P. 1835-1836.

28. C.B. Рябцев. Электрофизические и оптические свойства различных наноформ оксида олова//Диссертация на соискание уч. ст. д.ф.-м.н. 2011.Воронеж. С.273

29. К. Mcguire, Z.W. Pan. Raman studies of semiconducting oxide nanobelts// J. Nanosci. Nanotech. 2002. Vol. 2. P. 1-4.

30. Y. Wang, I. Ramosy, J.J. Santiago-Aviles. Optical bandgap and photoconductance of electrospun tin oxide nanofibers// J. Appl. Phys. 2007. Vol. 102. P. 093517-5.

31. G. Sanon, R. Rup, A. Mansingh. Band-gap narrowing and band structure in degenerate tin oxide (Sn02) films/ Phys. Rev. B. 1991. Vol. 44. P. 5672-5680.

32. Ю.И. Уханов. Оптические свойства полупроводников. Москва: Наука. 1977.

33. S. Luo, J. Fan, W. Liu, M. Zhang, Z. Song, C. Lin, X. Wu,P. K. Chu. Synthesis and low-temperature photoluminescence properties of Sn02 nanowires and nanobelts//Nanotech. 2006. Vol. 17. P. 1695-1699.

34. Feng Gu, Shu Fen Wang, Meng Kai Lu,Guang Jun Zhou, Dong Xu, Duo Rong Yuan. Photoluminescence properties of Sn02 nanoparticles synthesized by sol-gel method// J. Phys. Chem. B. 2004. Vol. 108. P. 8119-8123:

35. E. Shanthi, A. Banerjee, V. Dutta, K.L. Chopra. Electrical and optical properties of tin oxide films doped with F and (Sb+F)// J. Appl. Phys. 1981. Vol. 53. P. 1615-1621.

36. N.M.A. Hadia, S.V. Ryabtsev, E.P. Domashevskaya, P.V. Seredin. Structure and photoluminescence properties of Sn02 nanowires synthesized from SnO powder//Eur: Phys. J. Appl. Phys. 2009. Vol. 48. P. 10603-4.

37. A. Oprea, E. Moretton, N. Barsan, W. J. Becker, J. Wollenstein, U. Weimar .

38. Conduction model of Sn02 thin films based on conductance and Hall effecti »measurements// J. Appl. Phys. 2006.Vol. 100. No. 3. P. 033716 10.

39. S. Rembeza, E. Rembeza, T. Svistova. Electrophysical properties of gas sensitive films Sn02 doped with palladium// Sensors & Transducers Magazine. 2004. Vol. 40. No. 2. P. 145-151.

40. R.E.Presley, C.L.Munsee, C.-H.Park, D.Hong, J.F.Wager., D.A.Keszler. Tin oxide transparent thin-film transistors// J. Phys. D: Appl. Phys. 2004. Vol. 37. P. 2810-2813.

41. V.V.Kissine, V.V.Sysoev, S.A.Voroshilov, V.V.Simakov. Effect of oxygenadsorptioni on the conductivity of thin Sn02 films.// Semiconductors. 1999. Vol. 34. No. 3. P. 308-311.

42. J.A.Marley, R.C. Dockerty. Electrical properties of stannic oxide single crystals//Phys. Rev. B. 1965. Vol. 140. P. A304-A310.

43. S.Shanthi,. V.Dutta, А.Вanerjее, K.L. Chopra. Electrical and opticalproperties of undoped and antimony-doped tin oxide films// J. Appl. Phys.1980. Vol. 51. No. 12. P. 6243-6251. ;

44. К. B. Sundaram, G. K. Bhagavat. Chemical vapour deposition of tin oxide films and their, electrical properties// J. Phys. D: Appl. Phys., 1981. Vol. 14. No. 2. P. 333-337.

45. M. W. J. Prins, K.-0. Grosse-I-Iolz, J. F. M. Cillessen, L. F. Feiner. Grain-boundary-limited transport in semiconducting Sn02 thin: films: Model and? experiments// J. Appl. Phys. 1998. Vol. 83. No. 2. P. 888 893.

46. I. Saadeddin, H:S. Hilal, B: Pecquenard, J.' Marcus, A. Mansouri,v C. Labrugerea,M.A. Subramanian, G. Campet. Simultaneous doping of Zn and Sb in Sn02 ceramics: Enhancement of electrical conductivity// Solid' State Science. 2006.Vol. 8. P. 7-13.

47. Q. Wan, E. Dattoli, W. Lu. Doping-dependent electrical! characteristics of Sn02 nanowires// Small. 2008. Vol. 4. No. 4. P. 451-454.

48. N. Takubo,. Y. Muraoka, and Z. Hiroi. Conductivity: switching by ultraviolet light in tin dioxide thin films/7 Appl. Phys. Expr. 2009. Vol. 2. P.045501-3.

49. Yii Wangi I. Ramosy, J.J. Santiago-Avile. Optical' bandgap and photoconductance of electrospun tin oxide nanofibers//.J. Appl. Phys. 2007. Vol. 102. P. 093517-5.

50. Газочувствительные датчики (сенсоры) Серии СЕНСИС-2000. Москва. Зеленоград. 2010.

51. Волысенштейн Ф.Ф. Электронная теория катализа на полупроводниках. Москва: Гос. издательство физ-мат литературы. 1960.

52. Сухарев В .Я. Куприянов Л.Ю., Завьялов С.А. Мясников И.А., Полупроводниковые сенсоры в физико-химических исследованиях.: Наука, 1991.

53. N. Barsan, U. Weimar. Conduction model of metal oxide gas sensors// J. Electrocheramics. 2001. Vol. 7. P. 143-167.

54. G. Heiland, D. Kohl. Physical and chemical aspects of oxidic semiconductor gas sensors// in Chemical Sensor Technology.: T. Seiyama. ch. 1. P. 1-35.

55. J. Goniakowski, M. J. Gillan. The adsorption of H20 on Ti02 and Sn02 (110) studied by first-principles calculations// Phys. Rep. 1996. Vol. 53. No. 3. P. 145-158.

56. Y. Matsuura, K. Takahata, K. Ihokura. Mechanism of gas sensitivity change with time of Sn02 gas sensors// Sensors and Actuators. 1998. Vol. 14. P. 223232.

57. K.D. Schierbaum, U. Weimar, W. Gopel. Conductance, work function and catalytic activity of Sn02 based gas sensors// Sensors and Actuators B. 1991. Vol.3. P. 205-214.

58. M. H. Румянцева, E. А. Макеева, A. M. Гаськов. Влияние микроструктуры полупроводниковых сенсорных материалов на хемосорбцию кислорода на их поверхности// Рос. хим. ж. 2008. Т. LII. №. 2. С. 122-129.

59. М. N. Rumyantseva, А. М. Gaskov,N. Rosman, Т. Pagnier, J. R. Morante. Raman surface vibration modes in nanocrystalline Sn02:Correlation with gas sensor performances// Chem. Mater. 2005. Vol. 17. P. 893-901.

60. M.Ippommatsu, H.Ohnishi , H. Saskl ,T. Matsumoto. Study on the sensing mechanism of tin oxide flammable gas sensor using the Hall effect// J. Appl. Phys. 1991. Vol. 69. No. 12. P. 8368 8374.

61. C. Xu, J. Tamaki, N. Miura, N. Yamazoe. Grain size effects on gas sensitivity of porous Sn02-based elements// Sensors and Actuators B: Chemical.1991.Vol. 3. No. 2. P. 147-155.

62. T. A. Miller, S. D. Bakrania, C. Perez, M. S. Wooldridge. Nanostructured tin dioxide materials for gas sensor application// in Functional Nanomaterials. 2006.

63. C. Wang, L. Yin, L. Zhang, D. Xiang, R. Gao. Metal oxide gas sensors: Sensitivity and influencing factors// Sensors. 2010. Vol. 10. P. 2088-2106.

64. В. Ф. Громов, Г. H. Герасимов, Т. В. Белышева, JI. И. Трахтенберг Механизмы сенсорного эффекта в кондуктометрических датчиках на основе диоксида олова для детектирования газов-восстановителей// Рос. хим. ж. 2008. Т. LII. №. 5. Р. 80-87.

65. Румянцева М.Н. Химическое модифицирование и сенсорные свойства нанокристаллического диоксида олова// Диссертация на соискание уч. ст. д. х.н. Москва. 2009.

66. L. Madler, Т. Sahm, A. Gurlo, J.-D. Grunwaldt, N. Barsan, U. Weimar, S.E. Pratsinis. Sensing low concentrations of CO using flame-spray-made Pt/Sn02 nanoparticles// J. Nanopart. Res. 2007. Vol. 8. P. 783-796.

67. T Sahm, L Madler, A Gurlo, N Barsan, S.E Pratsinis, U Weimar. Flame spray synthesis of tin dioxide nanoparticles for gas sensing// Sens. Actuat. B-Chem. 2004. Vol. 98. P. 148-153.

68. A. Salehi. Selectivity enhancement of indium-doped Sn02 gas sensors// Thin Solid Films. 2002. Vol. 416. P. 260-263.

69. A.S. Ryzhikov, A.N. Shatokhin, F.N. Putilin, M.N. Rumyantseva, A.M. Gaskov, M. Labeau. Hydrogen sensitivity of Sn02 thin films doped with Pt by laser ablation// Surf. Coat. Technol. 2005. Vol. 107. P. 387-391.

70. R.S. Niranjan,bY.K. Hwang, D.-K. Kim,S.H. Jhung, J.-S. Chang, I.S. Mulla . Nanostructured tin oxide: Synthesis and gas-sensing properties// Mater. Chem. Phys. 2005. Vol. 92. P. 384-388.

71. In-S. Hwanga, S.-J. Kima,J.-S. Parkb,S.-S.Parkb, U. Jeongc, J.-Ki Choia. Design of selective gas sensors using electrospun Pd-doped Sn02 hollow nanofibers// Sensors and Actuators. 2010. Vol. 150. P. 191-199.

72. O.V.Anisimov, N.K. Maksimova, E.V.Chernikov, E.Y.Sevastyanov, N.V.Sergeychenko. Sensitivity to NH3 of Sn02 thin films prepared by magnetron sputtering// Control and Communications. 2009. SIBCON 2009. International Siberian Conference P. 189 193.

73. In-S. Hwanga, J.-Ki Choia, S.-J. Kima, Ki-Y. Dongb,J.-H. Kwonb, B.-K. Jub, J.-H. Leea. Enhanced H2S sensing characteristics of Sn02 nanowires functionalized with CuO// Sensors and Actuators B. 2009. Vol. 142. P. 105110.

74. L.M.Curkov, P.G.McCormick, K.Galatsis, W.Wlodarski. Gas sensing properies of nanosized tin oxide synthesised by mechanochemical processing// Sensors and Actuators B. 2001. Vol. 7. P. 491-495.

75. T. Hyodo, K. Sasahara, Y. Shimizu, M. Egashira. Preparation of macroporous Sn02 films using PMMA microspheres and their sensing properties to NOx and H2// Sensors and Actuators B: Chemical. 2005. Vol. 106. P. 580-590.

76. S. M. Sedgh, Y. Mortazavi, A. Khodadadi, O. A. Sahraei, M. V. Nasehi. "Sonochemically Prepared Sn02 Quantum Dots as a Selective and Low Temperature CO Sensor//Engineering and Technology. 2009. Vol. 49. P. 180184.

77. S. Basu, P. K. Basu. Noble metals, nanocrystalline metal pxides for methane sensors: Role of noble metals// Review article. 2009.

78. M. Law, H. Kind, B. Messer,F. Kim, P. Yang. Photochemical sensing of N02 with Sn02 nanoribbon nanosensors at room temperature// Comminications. 2002. Vol. 41. No. 13. P. 2405-2408.

79. T.-Y. Yang, H.-M. Lin, B.-Y Wei, C.-Y. Wu, C.-K. Lin. UV enhancement of the gas sensinng properties of папо-ТЮ2// Rev.Adv.Mater.Sci. 2003. Vol. 4. P. 48-54.

80. C. Gea, C. Xie, M. Hub, Y. Gui , Z. Bai , D. Zeng. Structural characteristics and UV-light enhanced gas sensitivity of La-doped ZnO nanoparticles// Materials Science and Engineering B. 2007. Vol. 141. P. 43-48.

81. M.H. Румянцева, M.H. Булова, Д.А. Чареев, Л.И. Рябова, Б.А. Акимов, И. В. Архангельский, А.М. Гаськов. Синтез и исследование нанокомпозитов на основе полупроводниковых оксидов Sn02 и WO3// Вестн. Моск. Ун-та сер.2 Химия. 2001. Т. 42. №. 5. С. 348-355.

82. G.E. Patil, D.D. Kajale, V.B. Gaikwad, G.H. Jain. Preparation and characterization of Sn02 nanoparticles by hydrothermal route// Int. Nano Lett. 2011. Vol. 2. No. 1. P. 46-51.

83. E.P. Domashevskaya, S.V. Ryabtsev, Yu.A. Yurakov, O.A. Chuvenkova,

84. V.M. Kashkarov, S.Yu. Turishchev, S.B. Kushev and A.N. Lukin. SnOx1obtaining by thermal oxidation of nanoscale tin films in the air and its characterization//J. Electron Spectroscopy. 2007. Vol. 156-158. P. 340-343.

85. F. Gu, S. Wang, H. Cao, C. Li. Synthesis and optical properties of Sn02 nanorods// Nanotechnology. 2008. Vol. 19. P. 095708-5.

86. H. Zhu, D. Yang, G.Yu, H.i Zhang, K. Yao. A simple hydrothermal route for synthesizing Sn02 quantum dots//Nanotech. 2005. Vol. 17. P. 2386-2389.

87. T.A. Gundrizer, A.A. Davydov. IR spectra of oxygen adsorbed on Sn02 // React. Kin. Cat. Letter. 1975.Vol. 3. No. 1. P. 63-70.

88. M. Ristich, M. Ivanda , S. Popovich, S. Musich. Dependence ofnanocrystalline Sn02 particle size on synthesis route// J: Non-Crystalline Solids. 2002. Vol. 303. P. 270-280.

89. E. Comini, C. Baratto, G. Faglia, M. Ferroni, A. Vomiero, G. Sberveglieri. Quasi-one dimensional metal oxide semiconductors: Preparation, characterization and application as chemical sensors// Prog. Mater. Sci. 2009.Vol. 54. P. 1-67.

90. I.H. Campbell, P.M. Fauchet. The effect of microcrystal size and shape on the one phonon raman spectra of crystalline semiconductors// Solid» State Communications. 1986. Vol. 58. No. 10. P. 739-741.

91. A. Leonardy, W.-Z. Hung,D.-Sh. Tsai,Ch.-Ch. Chou, Y.-Sh. Huang. Structural features of Sn02 nanowires and" raman spectroscopy analysis// Crystal Growth and Design. 2009. Vol. 9. P. 3958-3963:

92. W. Theis. Optical properties of porous silicon// Surface Science Reports. 1997. Vol. 29. P. 91-192.

93. J. H. Parker, D. W. Feldman, M. Ashkin. Raman scattering by silicon and germanium//Phys. Rev. 1967. Vol. 155. P. 712-714.

94. I. Mora-Sero, J. A. Anta, T. Dittrich, G.Garcia-Belmonte, J. Bisquert. Continuous time random walk simulation of short-range electron transport in

95. Ti02 layers compared with transient surface photovoltage measurements// J. Photochemistry and Photobiology A: Chemistiy. 2006. Vol. 182. P. 280-287.

96. K.P. Bogdanov, D.Ts. Dimitrov, O.F. Lutskaya, Yu. M. Tairov. Equilibrium of native point defects in tin dioxide// Semiconductors. 1998. Vol. 32. No. 10. P. 1033-1035.

97. L. Kronik, Y. Shapira. Surface photovoltage spectroscopy of semiconductor structures: at the crossroads of physics, chemistry and electrical engineering// Surface and interface analysis. 2001. Vol. 31. P. 954-965.

98. D. Gal, Y. Mastai, G. Hodesa, L. Kronik. Band gap determination of semiconductor powders via surface photovoltage spectroscopy// J. Appl. Phys.l999.Vol. 86. No. 10. P. 5573-5577.

99. JI.A. Осминкина, E.B. Курепина, A.B. Павликов, В.Ю. Тимошенко, П.К. Кашкаров. Взаимодействие инфракрасного излучения со свободный носителями заряда в пористом кремнии// ФТП. Т. 38. №. 5. С. 603-609. 2004.

100. П.К. Кашкаров, В.Ю. Тимошенко. Оптика твердого тела и систем пониженной размерности.: физический факультет МГУ. 2009.

101. K.J. Button, C.G. Fonstad, W. Dreybrodt. Determination of the electron masses in stannic oxide by submillimeter cyclotron resonance// Phys. Rev. B. 1971. Vol. 4. P. 4539-4542.

102. Р.Б. Васильев, А.М.Гаськов, М.Н.Румянцева, А.С.Рыжиков, Л.И. Рябова, Б.А. Акимов. Свойства гетероструктур диодного типа на основе нанокристаллического n-Sn02 на p-Si в условиях газовой адсорбции// ФТП. 2000. Т. 34. №. С. Р. 993-997.

103. L. Kronik, Y. Shapira. Surface photovoltage phenomena:theory, experiment, and applications// Surface Science Reports. 1999. Vol. 37. P. 1-206.110v