RU2178559C2 - Полупроводниковый газовый датчик - Google Patents
Полупроводниковый газовый датчик Download PDFInfo
- Publication number
- RU2178559C2 RU2178559C2 RU99125143A RU99125143A RU2178559C2 RU 2178559 C2 RU2178559 C2 RU 2178559C2 RU 99125143 A RU99125143 A RU 99125143A RU 99125143 A RU99125143 A RU 99125143A RU 2178559 C2 RU2178559 C2 RU 2178559C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- semiconductor
- sensor
- base
- carbon dioxide
- manufacture
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к газовому анализу, в частности к детектирующим устройствам для регистрации и измерения содержания оксида углерода. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности датчика, технологичности его изготовления, снижение рабочей температуры. Сущность изобретения состоит в том, что в известном полупроводниковом газовом датчике, содержащем полупроводниковое основание с нанесенными на его поверхность металлическими электродами, основание выполнено из поликристаллической пленки сульфида кадмия. Обнаружение и количественное определение оксида углерода осуществляется по изменению электропроводности полупроводниковой пленки при адсорбции оксида углерода. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области газового анализа, в частности к детектирующим устройствам, применяемым для регистрации и измерения содержания оксида углерода в различных газах.
Известен датчик (детектор) по теплопроводности, действие которого основано на различии между теплопроводностью паров вещества и газа-носителя [1] . Однако такой датчик (детектор) чувствителен только к веществам с теплопроводностью, близкой к теплопроводности газа-носителя.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является полупроводниковый газовый датчик на основе оксида индия (In2O3), легированного оксидами щелочных металлов [2] . Он позволяет детектировать 6,7 - 0,05 Па CO во влажном воздухе при 300oC.
Недостатком известного устройства является недостаточная чувствительность для контроля содержания оксида углерода, высокая рабочая температура - 300oC и трудоемкость его изготовления, предусматривающего легирование оксида индия оксидами щелочных металлов.
Задачей изобретения является создание датчика, позволяющего, при повышенной чувствительности и технологичности его изготовления, определять содержание микропримесей оксида углерода в газовых смесях при комнатной температуре.
Поставленная задача решена за счет того, что в известном полупроводниковом газовом датчике, содержащем полупроводниковое основание (с нанесенными на его поверхность металлическими электродами), основание выполнено из поликристаллической пленки сульфида кадмия.
Для удобства пользования основание датчика может быть закреплено на непроводящей подложке (стекло, пьезокварц, керамика и др. ).
Повышение чувствительности и снижение рабочей температуры заявляемого датчика, по сравнению с известным датчиком [2] , иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 представлена конструкция датчика, а на фиг. 2, 3 приведены кривые изменения адсорбции CO и электропроводности датчика в условиях адсорбции оксида углерода.
Датчик состоит из полупроводникового основания (1), выполненного в виде поликристаллической пленки сульфида кадмия, металлических электродов (2) и непроводящей подложки (3).
Принцип работы датчика основан на изменении электропроводности полупроводниковой пленки при адсорбции CO.
Работа датчика осуществляется следующим образом.
Датчик помещают в исследуемую среду. При адсорбции CO происходит заряжение поверхности пленки, что обусловливает изменение концентрации свободных носителей зарядов в пленке и соответственно изменение ее электропроводности (σs). По величине изменения σs с помощью градуировочных кривых можно определить содержание влаги в исследуемой среде.
Из анализа кривых, представленных на фиг. 2, 3, следует, что заявляемый объект позволяет определять содержание оксида углерода (в газовых средах) с более высокой (в 2,5 - раза) чувствительностью. Так, предельная чувствительность устройства-прототипа при 300oC составляет 0.05 Па, а чувствительность заявляемого датчика уже при комнатной температуре составляет 0,02 Па, т. е. отпадает необходимость нагревать датчик и работать при высоких температурах.
Кроме того, упрощается технология его изготовления: исключаются операции по легированию полупроводникового основания.
Таким образом, применение поликристаллической пленки сульфида кадмия позволило повысить чувствительность датчика, его технологичность, понизить рабочую температуру.
Источники информации
1. Вяхирев Д. А. , Шушукова А. Ф. Руководство по газовой хроматографии. М. : Высш. школа, 1987.
1. Вяхирев Д. А. , Шушукова А. Ф. Руководство по газовой хроматографии. М. : Высш. школа, 1987.
2. Yam aura Hiroyuki, Tamaki, Jun, Moriya Koji, Miura Norio, Yam azoe Noboru//J. E. Electrochem Soc. - 1996. - 143, N 2 - p. 36-37.
Claims (1)
- Полупроводниковый газовый датчик, содержащий полупроводниковое основание с нанесенными на его поверхность металлическими электродами, служащий для обнаружения и количественного определения оксида углерода по изменению электропроводности полупроводниковой пленки при адсорбции СО, отличающийся тем, что основание выполнено в виде поликристаллической пленки сульфида кадмия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99125143A RU2178559C2 (ru) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | Полупроводниковый газовый датчик |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99125143A RU2178559C2 (ru) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | Полупроводниковый газовый датчик |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99125143A RU99125143A (ru) | 2001-09-10 |
RU2178559C2 true RU2178559C2 (ru) | 2002-01-20 |
Family
ID=20227518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99125143A RU2178559C2 (ru) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | Полупроводниковый газовый датчик |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2178559C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458338C2 (ru) * | 2010-07-26 | 2012-08-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Нанополупроводниковый газовый датчик |
-
1999
- 1999-11-29 RU RU99125143A patent/RU2178559C2/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458338C2 (ru) * | 2010-07-26 | 2012-08-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Нанополупроводниковый газовый датчик |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yuan et al. | Detection and identification of volatile organic compounds based on temperature-modulated ZnO sensors | |
Fleischer et al. | Selectivity in high-temperature operated semiconductor gas-sensors | |
Vuong et al. | Hydrogen sulfide gas sensing properties of thin films derived from SnO2 sols different in grain size | |
Zhao et al. | Optimized low frequency temperature modulation for improving the selectivity and linearity of SnO 2 gas sensor | |
RU2526225C1 (ru) | Газовый датчик | |
RU2350936C1 (ru) | Полупроводниковый газоанализатор | |
RU2178558C1 (ru) | Газовый датчик | |
RU2326371C1 (ru) | Датчик угарного газа | |
Han et al. | Study on sensing properties of tin oxide CO gas sensor with low power consumption | |
RU2178559C2 (ru) | Полупроводниковый газовый датчик | |
RU2469300C1 (ru) | Полупроводниковый газоанализатор | |
RU2548049C1 (ru) | Полупроводниковый газоанализатор угарного газа | |
RU2185615C2 (ru) | Датчик угарного газа | |
Rodríguez-Huerta et al. | Development of a Monitoring System for CO/CO 2 with Android | |
RU2206083C1 (ru) | Датчик монооксида углерода | |
RU2209423C2 (ru) | Датчик оксида углерода | |
RU2649654C2 (ru) | Датчик угарного газа | |
RU2700036C1 (ru) | Газоанализатор угарного газа | |
Watson | The stannic oxide gas sensor | |
RU2666189C1 (ru) | Датчик угарного газа | |
RU2760311C1 (ru) | Датчик угарного газа | |
RU2458338C2 (ru) | Нанополупроводниковый газовый датчик | |
Yude et al. | The n+ n combined structure gas sensor based on burnable gases | |
RU2350937C1 (ru) | Датчик оксида углерода | |
RU2741266C1 (ru) | Полупроводниковый газоанализатор угарного газа |