เซ็นเซอร์ตรวจวัดรังสียูวีที่เตรียมจากโครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์ ที่มีเซอร์เฟซพลาสมอนเรโซแนนซ์ช่วย
คำสำคัญ:
เซ็นเซอร์ตรวจวัดรังสียูวี, โครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์, อนุภาคนาโนทองคำ, เซอร์เฟซพลาสมอนเรโซแนนซ์บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาสมบัติการตรวจวัดรังสียูวีของโครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์เปรียบเทียบกับโครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์ที่เติมอนุภาคนาโนทองคำ ขั้นตอนแรกทำการออกซิเดชันทางความร้อนฟิล์มซิงก์ที่ 700 องศาเซลเซียส นาน 10 ชั่วโมง จะได้โครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์ ขั้นตอนต่อมาทำการเติมอนุภาคนาโนทองคำลงบนโครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์วิธีการโฟโตรีดักชันของสารละลายกรดเตเตระคลอโรออริก หลังจากนั้นนำสารที่สังเคราะห์ได้ไปประดิษฐ์เป็นเซ็นเซอร์ตรวจวัดรังสียูวีโดยมีพื้นที่ตรวจวัดรังสีขนาด 1 ตารางมิลลิเมตร และทำขั้วอิเล็กโทรดทองคำที่ปลายสองด้านของฟิล์ม ขั้นตอนสุดท้ายทำการทดสอบสมบัติการตรวจวัดรังสียูวี (365 nm) โดยให้ความต่างศักย์แก่เซ็นเซอร์ตรวจวัดรังสียูวี เท่ากับ 10 โวลต์ ผลการทดสอบสมบัติการตรวจวัดรังสียูวีพบว่าการเติมอนุภาคนาโนทองคำลงบนโครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์ร่วมกับการฉายแสงสีเขียวกระตุ้น (532 nm) สามารถปรับปรุงสมบัติในการวัดซ้ำของเซ็นเซอร์ตรวจวัดรังสียูวี (repeatability) นอกจากนี้ เซ็นเซอร์ที่ทำจากโครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์ที่เติมอนุภาคนาโนทองคำร่วมกับการฉายแสงสีเขียวกระตุ้นยังมีเวลาคืนตัว (recovery time) เร็วกว่าเซ็นเซอร์ตรวจวัดรังสียูวีแบบอื่นๆ เนื่องจากอัตราการขนส่งประจุที่รวดเร็วกว่า ดังนั้น การปรับปรุงความสามารถในการวัดซ้ำและเวลาคืนตัวของเซ็นเซอร์ตรวจวัดรังสียูวีสามารถอธิบายในเทอมของการขนส่งอิเล็กตรอนในเซ็นเซอร์โดยพิจารณาผลเซอร์เฟซพลาสมอนเรโซแนนซ์ของทองคำ
References
พิชิตชัย ปิมแปง,วีระศักดิ์ ทองอ่อน และสุภาพ ชูพันธ์. (2018). การปรับปรุงสมบัติการตรวจวัดอะเซทิลีนของเส้นลวดนาโนซิงก์ออกไซด์ด้วยการเติมอนุภาคนาโนทองคำ. PSRU Journal of Science and Technology. 3(2), 1-12.
Beani, J. C. (2014). Ultraviolet A-induced DNA damage; role in skin cancer. Bulletin de l'Académie nationale de medicine, 198(2), 273-295.
Cheng, C. W., Sie, E. J., Liu, B., Huan, C. H. A., Sum, T. C., Sun, H. D. and Fan, H. J. (2010). Surface plasmon enhanced band edge luminescence of ZnOnanorodsby capping Au nanoparticles. Applied Physics Letter, 96, 071107. doi.org/10.1063/1.3323091.
Do, T. A. T., Ho, T. G., Bui, T. H., Pham, Q. N., Giang, H. T., Do, T. T., Nguyen, D. V. and Tran, D. L. (2018). Surface-plasmon-enhanced ultraviolet emission of Au-decorated ZnO structures for gas sensing and photocatalytic devices. Beilstein Journal of Nanotechnology, 9, 771–779.
Gao, W. and Li, Z. (2004). ZnO thin films produced by magnetron sputtering. Ceramics International, 30, 1155-1159.
Guidelli, E. J., Baffa, O. and Clarke, D. R. (2015). Enhanced UV emission from silver/ZnOand gold/ZnOcore-shell nanoparticles; photoluminescence, radioluminescence and optically stimulated luminescence. Scientific Reports, 5, 14004. doi: 10.1038/srep14004.
Jandow, N. N., Abu Hassan, H., Yam, F. K. and Ibrahim, K. (2012). ZnO Metal-Semiconductor-Metal UV Photodetectors on PPC Plastic with Various Metal Contacts. Sanka Gateva (Ed.). Photodetectors (pp. 1-32). London: IntechOpen.
Jiang, R., Li, B., Fang, C. and Wang, J. (2014). Metal/Semiconductor Hybrid Nanostructures for Plasmon‐Enhanced Applications. Advanced Materials, 26, 5274–5309.
Kinney, J. P., Long, C. S. and Geller, A. C. (2000). The Ultraviolet Index; A Useful Tool. Dermatology Online Journal, 6(1). จาก https;//escholarship.org/uc/item/5925w4hq. เข้าถึงเมื่อ 8 ตุลาคม 2561.
Lin, H. Y., Cheng, C. L., Chou, Y. Y., Huang, L. L., Chen, Y. F. and Tsen, K. T. (2006). Enhancement of band gap emission stimulated by defect loss. Optics Express, 14(6), 2372-2379.
Li, R., Zhang, F., Wang, D., Yang, J., Li, M., Zhu, J., Zhou, X., Han, H. and Li, C. (2013). Spatial separation of photogenerated electrons and holes among {010} and {110} crystal facets of BiVO4. Nature Communications, 4, 1432. doi:10.1038/ncomms2401.
Matsui, M. S. (1991). Longwave ultraviolet radiation and promotion of skin cancer. Cancer Cells. 3(1), 8-12.
Pimpang, P., Zoolfakar, A. S., Wongratanaphisan, D., Gardchareon, A., Nguyen, E. P., Zhuiykov, S., Choopun, S. and
Kalantar-zadeh, K. (2013). Atomic force microscopy adhesion mapping; Revealing assembly process in inorganic systems. Journal of Physical Chemistry C, 117, 19984-19990.
Rünger, T. M. (1994). Role of UVA in the pathogenesis of melanoma and non-melanoma skin cancer. A short review. Photodermatol Photoimmunol Photomed, 15(6), 212-216.
Schmitz, S., Garbe, C., Tebbe, B. and Orfanos, C. E. (1994). Long-wave ultraviolet radiation (UVA) and skin cancer. Hautarzt, 45(8), 517-525.
Young, S., Ji, L., Chang, S. and Su, Y. (2006). ZnO metal–semiconductor–metal ultraviolet sensors with various contact electrodes. Journal of Crystal Growth, 293, 43-47.
Yu, S., Lee, S.Y., Yeo, J., Han, J. W. and Yi, J. (2014). Kinetic and Mechanistic Insights into the All-Solid-State Z-Schematic System. Journal of Physical Chemistry C, 118, 29583–29590.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
กองบรรณาธิการขอสงวนสิทธิ์ในการปรับปรุงแก้ไขตัวอักษรและคำสะกดต่างๆ ที่ไม่ถูกต้อง และต้นฉบับที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร PSRU Journal of Science and Technology ถือเป็นกรรมสิทธิ์ของคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏพิบูลสงคราม และ
ผลการพิจารณาคัดเลือกบทความตีพิมพ์ในวารสารให้ถือมติของกองบรรณาธิการเป็นที่สิ้นสุด
0-5526-7000 Ext. 4100
