Benutzerspezifische Werkzeuge

Information zum Seitenaufbau und Sprungmarken fuer Screenreader-Benutzer: Ganz oben links auf jeder Seite befindet sich das Logo der JLU, verlinkt mit der Startseite. Neben dem Logo kann sich rechts daneben das Bannerbild anschließen. Rechts daneben kann sich ein weiteres Bild/Schriftzug befinden. Es folgt die Suche. Unterhalb dieser oberen Leiste schliesst sich die Hauptnavigation an. Unterhalb der Hauptnavigation befindet sich der Inhaltsbereich. Die Feinnavigation findet sich - sofern vorhanden - in der linken Spalte. In der rechten Spalte finden Sie ueblicherweise Kontaktdaten. Als Abschluss der Seite findet sich die Brotkrumennavigation und im Fussbereich Links zu Barrierefreiheit, Impressum, Hilfe und das Login fuer Redakteure. Barrierefreiheit JLU - Logo, Link zur Startseite der JLU-Gießen Direkt zur Navigation vertikale linke Navigationsleiste vor Sie sind hier Direkt zum Inhalt vor rechter Kolumne mit zusaetzlichen Informationen vor Suche vor Fußbereich mit Impressum

Artikelaktionen

Schwefelwasserstoff-Schwellenwertsensoren

 

Schwefelwasserstoffgas (H2S) ist unter anderem ein wichtiges Leitgas für die Regelung von Biogasanlagen und muss deshalb zum Schutz von Mensch und Maschine gemessen werden. Zu diesem Zweck sollen Schwellenwertsensoren zur H2S- Detektion basierend auf Perkolationseffekten in nanostrukturierten Kupferoxidmaterialien erforscht werden.

Kupferoxidfilme (CuO, p-Typ Halbleiter) zeigen bei Angebote von Schwefelwasserstoffgas einen sprunghaften Leitwertanstieg um mehrere Größenordnungen, der sich mit Hilfe der Perkolationstheorie beschreiben lässt. Durch chemische Reaktionen des H2S mit dem CuO entstehen auf dessen Oberfläche Kupfersulfidinseln (CuS, degenerierter p-Typ Halbleiter, metallische Leitfähigkeit), welche sich ab einer bestimmten Gasdosis (Gaskonzentration x Zeit) zu hoch leitfähigen Pfaden vernetzten. Dieser Effekt kann für die Dosismessung genutzt werden.

Die Dosis, bei der das Schalten des Filmes stattfindet, ist durch die Geometrie festgelegt und kann nur in gewissen Grenzen durch die Betriebstemperatur gesteuert werden. Zusätzlich sind die Filmsensoren nicht regenerierbar, da es während der Phasenumwandlung zu morphologischen Veränderungen im Film kommt.

Im Rahmen des Projektes wird mit Hilfe verschiedener Nanostrukturierungsverfahren die CuO-Geometrie modifiziert und somit die Schaltschwellen variiert (siehe Abbildung 1). Die Verwendung von geeigneten Nanokompositmaterialien ermöglicht weiterhin die Stabilisierung der Strukturen (z.B. durch Unterbindung von Migrationseffekten) und erlaubt so die Herstellung regenerierbarer Sensoren. Zusätzlich zur experimentellen Erforschung der zu Grunde liegenden Perkolationseffekte werden die Ergebnisse mit Hilfe von theoretischen Modellsystemen analysiert.

 

 

Dieses Thema ist auch Bestandteil momentaner Studienprojekte.