RU1805373C - Датчик газов и влажности и способ его изготовлени - Google Patents
Датчик газов и влажности и способ его изготовлениInfo
- Publication number
- RU1805373C RU1805373C SU904873284A SU4873284A RU1805373C RU 1805373 C RU1805373 C RU 1805373C SU 904873284 A SU904873284 A SU 904873284A SU 4873284 A SU4873284 A SU 4873284A RU 1805373 C RU1805373 C RU 1805373C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- film
- sensor
- electrode
- titanium oxide
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 title description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000007743 anodising Methods 0.000 claims description 5
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 3
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- NLLZTRMHNHVXJJ-UHFFFAOYSA-J titanium tetraiodide Chemical compound I[Ti](I)(I)I NLLZTRMHNHVXJJ-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-XIXRPRMCSA-N Mesotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-XIXRPRMCSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
Сущность изобретени : датчик содержит последовательно расположенные нижний электрод, пленку полупроводника, пленку диэлектрика и верхний электрод из благородного металла. Нижний электрод выполнен из титана, пленка полупроводника из оксида титана переменного состава, а пленка диэлектрика из диоксида титана. Способ изготовлени датчика включает нанесение на титансодержащий электрод сло оксида титана переменного состава, сло диоксида титана путем анодного окислени титана v. верхнего электрода. 2 с.п. и 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относитс к области мик роэлектроники и аналитического приборостроени и может быть использовано при создании малогабаритных датчиков дл измерени газов и влажности.
Цель изобретени - повышение быстродействи и надежности датчика газов и влажности.
Поставленна цель достигаетс тем, что датчик газов и влажности содержит в качестве нижнего электрода титан, в качестве полупроводниковой пленки - окислы титана , в качестве диэлектрика - двуокись тита- на, а в качестве верхнего электрода - пленку из благородного металла.
Способ изготовлени датчика включает создание на нижнем металлическом электроде окислов титана и верхнего электрода. Окислы титана получают в виде пленки
окислением нижнего электрода из аморфного титана в растворе 3% i винной кислоты, а затем на нем получают пленку двуокиси титана , причем, верхней электрод изготавливают из благородного металла.
При этом компоненты МДП-структуры получают следующим образом: на диэлектрическую подложку напыл ют иодидный титан резистивным напылением в вакууме с получением аморфной пленки из титана. Затем анодным окислением получают структуру полупроводника и диэлектрика, состо щую из окислов титана и двуокиси титана, после чего нанос т верхний газо- и влагопррницаемый электрод.
Таким образом МДП-датчик получают строгим набором технологических операций .
00
ел ы х| ы
Устройство работает следующим образом . При помещении датчика в газовую или влажную среду молекулы газа или воды проникают сквозь верхний электрод и измен ют контактный барьер МДП-структуры. В результате действи газов .или влажности измен ютс параметры МДП-датчика, например , емкость.
Толщина.того или иного сло МДП- структуры строго определ етс способом получени датчика. Так, толщина наносимой титановой пленки не должна превышать 0,7 мкм дл сохранени аморфности, В то же врем толщина титановой пленки должна быть достаточной дл образовани слоев полупроводника и диэлектрика, причем толщина обедненной области МДП- структуры должна быть меньше толщины полупроводниковой области дл обеспечени модул ции емкости и тем самым чувст- вительности датчика. Получают аморфную- титановую пленку резистивным напылением иодидного титана с графитовой или вольv6
v6
мм
фрамовой лодочкой при давлении 10 рт.ст.
Толщина слоев полупроводника и диэлектрика , получаемых анодированием, не
должна превышать 1500 А, иначе в результате объемного роста пленки возникают большие механические напр жени , которые привод т к растрескиванию пленки окисла. При этом толщина диэлектрика регулируетс режимами окислени и составл о
ют 100-500 А. Минимальна толщина пленки диэлектрика обусловлена тем, что при ее уменьшении по вл ютс большие локальные токи. Максимальна толщина обус- ловлена тем, что при дальнейшем увеличении ее существенно уменьшаетс чувствительность датчика. Анодирование провод т в электролите, не раствор ющем окисл емую пленку, врем анодировани от 10 с до 2 мин.
Верхний электрод изготавливают напылением в вакууме любым из известных способов .
20
10
15
25
30
35
40
45
П р и м е р. На стекл нную очищенную подложку, нагретую до 300-350°С нанос т иодидный титан резистивным напылением в вакууме при давлении мм рт.ст. Получаемую таким способом аморфную пленку из титана толщиной 0,5 мкм окисл ют анодированием в 3% растворе винной кислоты или кислого-виннокислого аммони с образованием слоев полупроводника и дизлекто
рика толщиной 100Q А. Затем нанос т верхний серебр ный электрод толщиной
о
200 А резистивным напылением. Быстродействие предложенного устройства 1-10 с и менее. Таким образом, за вл емое решение позвол ет создать датчики на основе оксидов титана, отличающихс от известных своей надежностью, обладающих повышенным-быстродействием .
Claims (3)
1. Датчик газов и влажности, содержащий последовательно расположенные нижний электрод, пленку полупроводника, пленку диэлектрика и верхний электрод, выполненный из благородного металла, отличающийс тем, что, с целью увеличени быстродействи и надежности датчика, нижний электрод .выполнен из титана, пленка полупроводника из оксида титана переменного состава, а пленка диэлектрика - из диоксида титана.
2. Способ изготовлени датчика газов и влажности, включающий нанесение на ти- тансодержащий электрод сло оксида титана путем анодного окислени и верхнего электрода, отличающийс тем, что, с целью идентичности изготовл емых датчиков , на титансодержащий электрод нанос т пленку оксида .титана переменного состава и пленку диоксида титана, причем слои оксидов титана получают поэтапным анодным окислением аморфного титана.
3. Способ по п.2, отличающийс тем, что анодирование провод т в растворе 3%-ной винной кислоты.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904873284A RU1805373C (ru) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Датчик газов и влажности и способ его изготовлени |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904873284A RU1805373C (ru) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Датчик газов и влажности и способ его изготовлени |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU1805373C true RU1805373C (ru) | 1993-03-30 |
Family
ID=21540016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904873284A RU1805373C (ru) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Датчик газов и влажности и способ его изготовлени |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU1805373C (ru) |
-
1990
- 1990-10-15 RU SU904873284A patent/RU1805373C/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Микроэлектронные датчики химического состава газов. - ЗЭТ, 1988, с. 12-28. Авторское свидетельство СССР № 840708, кл. G 01 N 19/10, 1979. Авторское свидетельство СССР № 535488, кл. G 01 N 19/10, 1975. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4482581A (en) | Process for the production of a capacitive hygrometer | |
| US6012327A (en) | Gas sensor and method for manufacturing the same | |
| DE4239319C2 (de) | Verfahren zum spacerfreien, hybriden Aufbau von Luftspalt und Gate von Suspended Gate Feldeffekttransistoren (SGFET) sowie nach dem Verfahren hergestellte Bauelemente | |
| US8783101B2 (en) | Rapid response relative humidity sensor using anodic aluminum oxide film | |
| JP2542643B2 (ja) | センサの製造方法 | |
| JPS59202052A (ja) | 感湿素子 | |
| JPH05312761A (ja) | バイオセンサ及びその製造方法 | |
| JPH03167464A (ja) | 感湿素子の製造方法 | |
| RU1805373C (ru) | Датчик газов и влажности и способ его изготовлени | |
| JP2003511867A (ja) | 半導体構成品、電子部品、センサシステム及び半導体構成品の製造方法 | |
| JP2970534B2 (ja) | 参照電極の製造方法 | |
| JPS59173743A (ja) | 感湿素子 | |
| DE19917717C2 (de) | Kapazitiver Feuchtesensor | |
| US4765870A (en) | Method of manufacture of an electric moisture-content sensor | |
| JPH06294765A (ja) | 湿度センサの製造方法 | |
| JPH05188036A (ja) | 容量性測定化学センサ装置 | |
| JPS6312252B2 (ru) | ||
| JPS6138821B2 (ru) | ||
| KR960003197B1 (ko) | pH 응답막의 제조방법 | |
| US5087480A (en) | Method for manufacturing a moisture permeable electrode in a moisture sensor | |
| JPH06213853A (ja) | ガス検出素子の製造法 | |
| JPH055717A (ja) | ｐＨ測定電極及びその製造方法 | |
| SU1188615A1 (ru) | Способ изготовлени датчика влажности | |
| JPS6030893B2 (ja) | センサの製造方法 | |
| JPH04155253A (ja) | 容量式薄膜湿度センサおよびその製造方法 |