Ossidi di metallo per le applicazioni di rilevamento dei gas
L'ingegnerizzazione dei materiali per gli ossidi di metallo attualmente è uno dei metodi più efficaci usati per l'ottimizzazione dei sensori di gas a metallo ossido semiconduttore. È possibile ottenere dei miglioramenti significativi in parametri di funzionamento come la selettività di rilevamento e la sensibilità al gas ed è poi possibile studiare le nuove interessanti possibilità per il monitoraggio ambientale. I sensori a base di ossido di stagno (SnO2) hanno attirato l'interesse dei partner del progetto NANOPHOS dell'Università degli Studi di Lecce in Italia. Nell'elenco dei materiali ossidi semiconduttori, l'SnO2 offre un'elevata sensibilità ad una vasta serie di gas a temperature d'esercizio relativamente basse. La sensibilità dell'SnO2 si potrebbe però potenziare modificandone la microstruttura e riducendo le dimensioni delle particelle di ossido a pochi nanometri. La dimensione critica delle particelle dove è possibile osservare miglioramenti sostanziali dipende non solo dal materiale stesso, ma anche dal metodo di lavorazione. Per la deposizione di film sottili di SnO2, la deposizione per ablazione laser pulsata (PLAD) è stata considerata la tecnica di formazione di nanostrutture più adeguata. Il controllo delle dimensioni dei nanocluster formati alterando i parametri del laser o le condizioni di gas dell'ambiente è una delle funzioni più interessanti. È stato scoperto che le dimensioni dei cristalliti dei film vengono influenzate dalla pressione dell'ossigeno (O2) durante la deposizione del film di SnO2 e dalla temperatura del substrato. Quando la deposizione dei film sottili di SnO2 è stata effettuata in vuoto, la presenza di Sn e SnO si poteva identificare con le tecniche di diffrazione spettroscopica e di imaging di spazio reale. Evitando l'accumulo di materiale amorfo con granelli più piccoli della lunghezza di Debye di SnO2 nel film ottenuto è stata raggiunta una sensibilità superiore. Ma soprattutto, è stato ottenuto un tempo di risposta inferiore.
