KCI등재
SCOPUS
Design and Analysis of Various Characteristics of a MEMS-Based PIB/CNT/LiNbO3 Multilayered SAW Sensor for CO2 Gas Detection
저자
Ashish Tiwary (Gandhi Institute of Engineering and Technology University) ; Shasanka Sekhar Rout (Gandhi Institute of Engineering and Technology University) ; Basudeba Behera (National Institute of Technology Jamshedpur)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2022
작성언어
English
주제어
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KCI등재,SCOPUS,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
609-617(9쪽)
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제공처
This paper presents the design and analysis of a surface acoustic wave (SAW) sensor with a multilayer nanocomposite to detect carbon dioxide (CO2) gas. SAW resonator impacts the detection and identifi cation of hazardous gases that exist in the environment in an uncontrolled manner. These devices have the operational capability to work in a very extreme elevated temperature, pressure, and inert noxious atmosphere. The proposed work is intended to provide a two-dimensional model of a surface acoustic wave device/sensor and the most prominent solid material, carbon nanotube (CNT), which plays a vital role in the adsorption of volatile organic compounds. However, another miniature sensor has been designed with a potential material, an organic polymer, i.e., poly-isobutylene (PIB). Both the sensor model responses were examined for CO2 gas at room temperature. In this work, we have designed two diff erent resonator structures with the help of COMSOL Multiphysics. The proposed, designed models were patterned with interdigitated transducer electrodes made of aluminum material coated explicitly on top of the structure were used to analyze gas sensing behavior for CO2 gaseous elements. Here the proposed geometry provides resonance of 9.1524 MHz and anti-resonance of 9.2455 MHz for monolayer structure and resonance of 8.6447 MHz, and anti-resonance of 8.5201 MHz for multilayer structure. Comparatively, the second sensor PIB/CNT/LiNbO3 heterostructure pattern was also designed to be the best choice for the accurate and reliable measurement of the concentration of various gaseous elements based on a few parameters are discussed further.
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