Havacılık ve uzay uygulamalarında gaz sensörleri için sol-jel tekniği ile cam altlık üzerine ZnO yarıiletken filmlerin sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

Havacılık ve uzay uygulamalarında zehirli gazların insanlarla temas noktalarındaki etkisinin belirlenmesinde sensörler çok önemli bir etkiye sahiptir. Bu nedenle bu çalışmada, havacılık ve uzay alanında birçok farklı gazın etkilerinin insanlara zarar vermeden anlaşılabilmesi için ZnO filmlerin gaz sensörü uygulamaları önerilmektedir. Bu çalışma havacılık uygulamalarında kullanılacak gaz sensörleri için cam alt tabaka üzerinde ZnO yarı iletken filmlerin sentezini ve karakterizasyonunu sistematik olarak açıklamaktadır. Bu kaplamalar sol-jel tekniği kullanılarak cam altlıklar üzerinde başarılı bir şekilde sentezlenmiştir. Bu süreçte, farklı konsantrasyonlarda Zn asetat, metanol ve glasiyel asetik asit kullanılarak şeffaf çözeltiler hazırlanmıştır. Termal ve yapısal özelliklere ek olarak, düşük konsantrasyonlu Zn içeren çözeltiden hazırlanan filmin çatlaksız, iğne deliği içermeyen ve sürekli bir yüzeye sahip olduğu ve filmlerde yüzey pürüzlülüğü ve çatlakların artan katman sayısı ile arttığı bulunmuştur. ZnO tabanlı gaz sensörlerinin uçak içinde zehirli gazlara maruz kalınabilecek oda sıcaklığında ve termal yönetim ve kaza önleme açısından önemli olabilecek motor alanına yakın yüksek sıcaklıklarda kullanılması önerilmektedir. Bu çalışmaların dikkat çekici bir sonucu olarak, yenilikçi çalışmalar olarak çözelti koşulları ile film kalitesi arasında sistematik korelasyonlar kurulmuş ve sol-jel yöntemi ile yüksek kaliteli ZnO film üretilerek havacılık uygulamalarında gaz sensörlerinde kullanılmasına katkı sağladığı tespit edilmiştir.