Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Посмотреть оригинал

Датчики на органических полупроводниках

В качестве чувствительных элементов используют плёнки фтапоциани- нов, обладающие высокой термической и химической стойкостью. Эти плёнки являются полупроводниками p-типа, большое влияние на их проводимость оказывает кислород воздуха. Проводимость плёнки меняется в присутствии газов, сродство к электрону у которых больше, чем у кислорода. К ним относятся галогены и галогеносодержащие газы, а также NQ2, чувствительность

Классификация латников химического состава газа в соответствии с физико-химической природой процессов, происходящих в структуре датчика

Рис.41. Классификация латников химического состава газа в соответствии с физико-химической природой процессов, происходящих в структуре датчика

Резистивный датчик этанола

Рис.42. Резистивный датчик этанола: 1 — слой SiCb (1 мкм); 2— поликремний; 3 — пиролитический Si02 (1 мкм); 4 — пленка SnOx; 5 — контакты А1/Сг; 6 — островки PdAu датчика увеличивается при легировании плёнок атомами тяжёлых металлов [23].

Для определения концентрации NH3 применяют полипиррол, для смеси NO2/N2O4 и СЬ используют плёнки тетразанулина. Для определения концентрации газообразного йода используют плёнки полипарафенилиназометина.

Каталитические датчики

Каталитические датчики работают по принципу регистрации количества тепла, выделяющегося при протекании каталитических реакций на поверхности катализатора. В качестве термочувствительного параметра обычно используют изменение сопротивления плёнки самого катализатора либо тонкой платиновой проволоки, расположенной в непосредственной близости к его поверхности.

Основная трудность заключается в точности измерения малых изменений температуры в рабочей области. В одной из конструкций в качестве датчика температуры применяют биполярный транзистор (рис. 44) [23].

Исходным материалом служит пластина n -Si с эпитаксиальным слоем n-типа толщиной 10 мкм, в которой изготавливают вертикальный биполярный транзистор. После этого формируют мезаструктуру диаметром 500 мкм. Слой Si02 (0.5 мкм) наносят методом химического осаждения из газовой фазы при Т=723К, после чего выполняют металлическую разводку. Затем проводят анизотропное травление кремниевой подложки на всю толщину, через маску из золота (0.2 мкм) с подслоем хрома (0.2 мкм). В заключении напыляют тонкий (0.1 мкм) слой А1203 и катализатор ( пленка Pel толщиной 10- 20нм). Датчик характеризуется высокой чувствительностью к водороду [23].

Другой вариант каталитического датчика представлен на рис.45.

На пластине кремния p-типа анизотропным травлением получена мембрана толщиной 25 мкм. Датчиком температуры служит конденсатор, на верхней обкладке которого (тонкий слой платины) происходит каталитическая реакция. Нижняя обкладка конденсатора изготовлена из легированного фосфором поликремния. Между обкладками размещён слой ZnO (1 мкм). На его поверхности за счет пироэлектрического эффекта возникает заряд, величина которого зависит от температуры. Величина заряда регистрируется при помощи усилителя, выполненного по КМОП технологии и расположенного на одном кристалле с датчиком [23].

Резистивным нагревателем служит область р -типа, полученная диффузией бора в кремниевую подложку. Выходной сигнал датчика достигет максимума за 15 сек при заполнении камеры чистым СО (99.99%).

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы