Hydrogen Gas Sensors Using Two-Dimensional Electron Gas
Notice bibliographique
Résumé
Hydrogen (H2) has been considered as a clean and environment-friendly energy source on account of its low ignition energy and high heat of combustion from which the combustion product is H2O.[1] Recently, H2 gas is regarded as the most important energy source for the operation of electrical vehicles.[2,3] However, H2 is not only flammable but also explosive in the concentration of 4-75%.Unfortunately, it is impossible to detect H2 gas by human beings because of its colorless and odorless property.Therefore, a development of sensitive H2 gas sensor is required for human safety.[4,5] Two-dimensional electron gas (2DEG) was observed at the interface of oxide heterostructure in 2004.[6] The model system for 2DEG at the oxide heterostructure is epitaxial interface of LaAlO3/SrTiO3 heterostructure.Recently, we reported that 2DEG can be created at the oxide heterostructure by using amorphous Al2O3 top layer.[7]Here, we demonstrate highperformance H2 gas sensor using 2DEG at the interface of Al2O3/SrTiO3 heterostructure using atomic layer deposition (ALD).Palladium (Pd) or platinum (Pt) catalysts are used on top of the Al2O3/SrTiO3 heterostructure.[8]At first, we will show a H2 gas sensing performance using 2DEG at the interface of Al2O3/SrTiO3 heterostructure.The H2 gas sensor using Al2O3/SrTiO3 exhibited a wide sensing range of H2 concentration (5ppm-1%) even room temperature with fast response time.The more H2 gas concentration increased, the more H2 gas sensitive increased.The Pd/Al2O3/SrTiO3 sensor showed a fast response time to detect H2 gas (<30 s) at room temperature.Owing to a wide bandgap (>3.2 eV) of Al2O3/SrTiO3, a transparent gas sensor (transmittance >83% in the visible spectrum) was realized.2DEG resistance is changed by adsorbing H2 gas because the work function of Pd nanoparticles is modulated by the H2 adsorption.Alteration of work function induced the change of the 2DEG resistance.The detailed detection principle will be explained in the presentation.H2 gas sensor using 2DEG at heterostructure such as AlGaN/GaN is another candidate for H2 detection, thus, H2 sensor using AlGaN/GaN is compared with Al2O3/SrTiO3 sensor.H2 gas sensor using AlGaN/GaN heterostructure showed a slow H2 detection speed, but superior sensitivity (~30000%) compared to the Al2O3/SrTiO3 sensor.In addition, enhanced detection performances of H2 gas sensor with AlGaN/GaN heterostructures using atomic-layer-thick ZnO on Pt (or Pd) on 2DEG are addressed, which improved a decrease of recovery time.The atomic-layer-thick ZnO layer was grown by ALD which will be introduced in the presentation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».