Полная версия

Главная arrow Техника arrow ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Датчики на основе окислов металлов

В качестве чувствительных материалов применяют S11O2, ZnO, Fe2Cb, WO3, С03О4. На поверхности этих полупроводников при хемосорбции кислорода локализуется отрицательный заряд, образованный захваченными электронами, что приводит к обеднению приповерхностной области полупроводника электронами и снижению его проводимости. Когда сорбируется другой анализируемый газ, каталитически взаимодействующий с хемосорбированным кислородом, проводимость приповерхностной области полупроводника увеличивается. Скорости этих процессов и их обратимость зависят от температуры, которая должна быть порядка нескольких сотен градусов [22, 23].

Датчики изготавливаются методами тонко- и толстоплёночной технологии. На изолирующую подложку (ситалл, сапфир) напыляют платиновые контакты. Сверху наносят плёнку чувствительного материала в виде пасты, которую затем отжигают. На обратной стороне изолирующей подложки формируется тонкоплёночный резистивный нагреватель из платины. В зависимости от состава пленки чувствительного материала датчики реагируют на газы: C2HsOH, СО, СН4, Н2, 02. Рабочая температура колеблется в диапазоне 273-773К [22, 23].

С помощью микроэлектронной технологии изготавливаются резистивные датчики этанола, конструкция которых представлена на рис 42.

После термического окисления кремния подложки осаждением из газовой фазы наносят поликремний, имплантированный фосфором. Далее химическим осаждением из газовой фазы наносят слой SiCb (1 мкм), а поверх него термическим распылением - тонкий слой SnOx (100 нм). Пористый слой PdAu толщиной 2.5 нм служит для увеличения чувствительности датчика к С2Н5ОН. При введении в анализируемую среду 200 ppm С2Н5ОН сопротивление датчика уменьшается в 140 раз [22, 23].

Кремниевый датчик другой конструкции, предназначенный для определения содержания СО, изготовлен по групповой технологии на пластине Si. Его структура представлена на рис. 43.

Используется анизотропное травление на всю толщину кремниевой подложки. Слои Si02 и Sn02 нанесены магнетронным распылением. Время отклика датчика при введении 35000 ppm СО2 составляет около 4 мин при 600К [22,23].

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>