Room Temperature Hydrogen Sensor Based on Single-Electron Tunneling Between Palladium Nanoparticles

Author(s):
Abstract:
In this paper, we present the results of single-electron tunneling in two-dimensional (2D) hexagonal closed packed arrays of palladium nanoparticles. After inspecting the emergence of Coulomb blockade phenomena, we demonstrate the possibilities of using these arrays as a single-electron tunneling based hydrogen sensor. We assumed arrays of palladium nanoparticles with diameters of 3.5 and 6 nm based on the arrays synthesized experimentally. Using SIMON simulator, we obtained IV characteristics of equivalent circuits, consisting palladium nano-islands and tunneling junctions between source-drain electrodes, before and after exposing to hydrogen gas at room temperature. Resistance and capacitance of tunneling junctions were calculated according to the lattice parameter expansion of palladium nanoparticles at different pressures of hydrogen gas. We observed the change in the total resistance of the device before and after exposure to hydrogen. The obtained results indicate that this configuration show single-electron tunneling and can be used as the hydrogen gas sensor. This sensor can detect concentrations as low as 1.3% in air which is less than ammability concentration.
Language:
English
Published:
International Journal Of Nanoscience and Nanotechnology, Volume:12 Issue: 2, Spring 2016
Pages:
71 to 77
magiran.com/p1573377  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!