Digitální knihovna UPCE přechází na novou verzi. Omluvte prosím případné komplikace. / The UPCE Digital Library is migrating to a new version. We apologize for any inconvenience.

Publikace:
Gigahertz-Based Visible Light Detection Enabled via CdS-Coated TiO2 Nanotube Layers

Článekopen accesspeer-reviewedpostprint
dc.contributor.authorWiltshire, Benjamin D
dc.contributor.authorAlijani, Mahnaz
dc.contributor.authorSopha, Hanna Ingrid
dc.contributor.authorPavlinak, David
dc.contributor.authorHromádko, Luděk
dc.contributor.authorZazpe, Raul
dc.contributor.authorThalluri, Sitaramanjaneya Mouli
dc.contributor.authorKolibalova, Eva
dc.contributor.authorMacák, Jan
dc.contributor.authorZarifi, Mohammad H
dc.date.accessioned2024-08-24T07:12:32Z
dc.date.available2024-08-24T07:12:32Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractDetection of visible light is a key component in material characterization techniques and often a key component of quality or purity control analyses for health and safety applications. Here in this work, to enable visible light detection at gigahertz frequencies, a planar microwave resonator is integrated with high aspect ratio TiO2 nanotube (TNT) layer-sensitized CdS coating using the atomic layer deposition (ALD) technique. This unique method of visible light detection with microwave-based sensing improves integration of the light detection devices with digital technology. The designed planar microwave resonator sensor was implemented and tested with resonant frequency between 8.2 and 8.4 GHz and a resonant amplitude between -15 and -25 dB, depending on the wavelength of the illuminated light illumination on the nanotubes. The ALD CdS coating sensitized the nanotubes in visible light up to similar to 650 nm wavelengths, as characterized by visible spectroscopy. Furthermore, CdS-coated TNT layer integration with the planar resonator sensor allowed for development of a robust microwave sensing platform with improved sensitivity to green and red light (60 and 1300%, respectively) compared to the blank TNT layers. Moreover, the CdS coating of the TNT layer enhanced the sensor's response to light exposure and resulted in shorter recovery times once the light source was removed. Despite having a CdS coating, the sensor was capable of detecting blue and UV light; however, refining the sensitizing layer could potentially enhance its sensitivity to specific wavelengths of light in certain applications.eng
dc.description.abstract-translatedDetekce viditelného světla je klíčovou součástí technik charakterizace materiálů a často klíčovou součástí analýz kontroly kvality nebo čistoty pro aplikace v oblasti ochrany zdraví a bezpečnosti. V této práci je pro umožněna detekce viditelného světla na gigahertzových frekvencích integrován planární mikrovlnný rezonátor s vrstvou TiO2 nanotrubic (TNT) s vysokým poměrem stran se světlo citlivým povlakem CdS pomocí techniky depoziceatomárníchvrstev (ALD). Tato unikátní metoda detekce viditelného světla s mikrovlnným snímáním zlepšuje integraci zařízení pro detekci světla s digitální technologií. Navržený planární mikrovlnný rezonátorový senzor byl implementován a testován s rezonanční frekvencí mezi 8,2 a 8,4 GHz a rezonanční amplitudou mezi -15 a -25 dB, v závislosti na vlnové délce osvětleného světelného osvětlení na nanotrubičkách. Povlak ALD CdS sensitizoval nanotrubice ve viditelném světle až do vlnových délek podobných 650 nm, jak je charakterizováno spektroskopií ve viditelném světle. Kromě toho integrace TNT vrstvy potažené CdS s planárním rezonátorovým senzorem umožnila vývoj robustní platformy mikrovlnného snímání se zlepšenou citlivostí na zelené a červené světlo (60 a 1300 %, v tomto pořadí) ve srovnání s prázdnými vrstvami TNT. Kromě toho povlak CdS vrstvy TNT zlepšil odezvu senzoru při expozici světlu a vedl ke kratší době zotavení po odstranění světelného zdroje. Navzdory tomu, že má CdS povlak, senzor byl schopen detekovat modré a UV světlo; rafinace sensitizační vrstvy by však mohla potenciálně zvýšit její citlivost na specifické vlnové délky světla v určitých aplikacích.cze
dc.formatp. 18379-18390eng
dc.identifier.doi10.1021/acsami.2c21877
dc.identifier.issn1944-8244
dc.identifier.obd39888943
dc.identifier.scopus2-s2.0-85151835729
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/83638
dc.identifier.wos000967256700001
dc.language.isoeng
dc.peerreviewedyeseng
dc.project.ID90103/CEMNAT IIeng
dc.publicationstatuspostprinteng
dc.publisherAmerican Chemical Societyeng
dc.relation.ispartofACS Applied Materials & Interfaces, volume 15, issue: 14eng
dc.relation.publisherversionhttps://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c21877
dc.rightsopen accesseng
dc.subjectlight detectioneng
dc.subjectvisible wavelength rangeeng
dc.subjectplanar microwave resonatoreng
dc.subjectCdSeng
dc.subjectatomic layer depositioneng
dc.subjectresonant structureeng
dc.subjectTiO2 nanotubeseng
dc.subjectdetekce světlacze
dc.subjectviditelný rozsah vlnových délekcze
dc.subjectplanární mikrovlnný rezonátorcze
dc.subjectCdScze
dc.subjectdepozice atomárních vrstevcze
dc.subjectrezonanční strukturacze
dc.subjectTiO2 nanotrubicecze
dc.titleGigahertz-Based Visible Light Detection Enabled via CdS-Coated TiO2 Nanotube Layerseng
dc.title.alternativeDetekce viditelného světla na bázi gigahertzů umožněna prostřednictvím nanotrubicovýchvrstev TiO2 potažených vrstvou CdScze
dc.typeArticleeng
dspace.entity.typePublication

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Načítá se...
Náhled
Název:
GHz_detection_TiO2_NT_+__CdS.pdf
Velikost:
2.52 MB
Formát:
Adobe Portable Document Format