Курсовая работа: Фізико-технологічні основи одержання чутливих елементів для датчиків газів
Є
детектори, в
яких
використано
ефект зміни
маси електродів
при
адсорбції
газу, що
визначається
зміною
резонансної
частоти
коливань
eлектроду [3].
Дуже
значна роль в
детекції
газів
відведена
МДН
(метал-діелектрик-
напівпровідник)
або
практично в
більшості
випадків МОН
(метал-окисел-напівпровідник)
структурам,
металічний
електрод
яких виконаний
з перехідних
металів
(паладій, платина,
нікель). В цих
структурах
використано
факт зміни їх
вольт-амперних
характеристик
(ВАХ) під дією
газів. При
цьому в МДН-
конденсаторах
спостерігається
зсув ВФХ
(вольт
фарадних
характеристик)
вздовж осі
напруг без
зміни її
форми, а в
МДН-транзисторах
– зміна
порогової
напруги і як
наслідок
зсув вольт-амперних
характеристик.
У випадку діодів
Шоттки
(перехід
метал-напівпровідник)
міняється
висота
барєру
Шоттки під
впливом газу,
що
адсорбується,
а це в свою
чергу змінює
його ВАХ [3].
1.2
Поверхневі
напівпровідникові
датчики газів,
принцип їх
дії, основи
їх побудови
Не
дивлячись на
широкий
спектр
детекторів,
найбільш
поширеними
на
сьогонішній
день
являються
поверхневі
датчики на
базі напівпровідникових
матеріалів
(наприклад типу
оксидів
металів та
метал-оксид-
напівпровідник)
та
електролітичні,
а найбільш
перспективними,
вірогідно,
являються
напівпровідникові
детектори на
основі нових
матеріалів з
квантоворозмірними
ефектами -
наноструктури.
Загальні
принципи
деяких
найважливіших
сучасних
технологій
отримання
складових
елементів
датчиків
газів будуть
описані в
наступному
розділі.
В
датчиках на
основі
оксидів
металів (наприклад
напівпровідники
-SnO2, ZnO, Fe2O3, WO3, Co3O4)
здійснюють
детекцію
газів
наступним
чином: на
поверхні цих
напівпровідників
при хемосорбції
кисню
локалізується
від’ємний
заряд, створений
захопленим
електродом,
що збіднює приповерхневу
область
напівпровідника
електронами,
що в свою
чергу
означає
зниження її
провідності.
Коли
адсорбується
інший
досліджуваний
газ, що
каталітично
взаємодіє з
хемосорбованим
киснем,
провідність
приповерхневої
області
напівпровідника
зростає. Швидкість
цих процесів
та їх
оборотність
залежать від
температури,
що повинна
складати
порядка
сотень
градусів
цельсія [3].
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 |
