SU1741041A1

SU1741041A1 - Conductometric gas analyzer sensitive element

Info

Publication number: SU1741041A1
Application number: SU904819044A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Ефимович Гутман; Игорь Алексеевич Мясников; Станислав Викторович Рябцев
Original assignee: Научно-исследовательский физико-химический институт им.Л.Я.Карпова
Priority date: 1990-02-26
Filing date: 1990-02-26
Publication date: 1992-06-15

Abstract

Использование: полупроводниковый газовый анализ. Сущность изобретени : анализ производ т с помощью чувствительного элемента, изготовленного в виде тонкой полупроводниковой пленки оксида металла, нанесенной на непровод щую огнеупорную подложку с контактными площадками дл измерени электропроводности. Полупроводниковую пленку помещают в атмосферу закиси азота. Дл расширени функциональных возможностей сенсора примен ют легирование поверхности полупроводниковой пленки серебром или медью, оптимальное количество которого лежит в диапазоне 1013-1014 атм/см2 . Количественный анализ закиси азота в вакууме и газах провод т с учетом предварительной калибровки сенсора .Use: semiconductor gas analysis. SUMMARY OF THE INVENTION: The analysis is performed using a sensing element made in the form of a thin semiconductor metal oxide film deposited on a non-conductive refractory substrate with contact pads for measuring electrical conductivity. A semiconductor film is placed in an atmosphere of nitrous oxide. In order to expand the sensor's functional capabilities, doping the surface of a semiconductor film with silver or copper is used, the optimum amount of which lies in the range 1013-1014 atm / cm2. A quantitative analysis of nitrous oxide in vacuum and gases is carried out taking into account the preliminary calibration of the sensor.

Description

Изобретение относитс к полупроводниковому газовому анализу и может быть использовано дл определени концентрации закиси азота в вакууме и атмосфере неизмер емого компонента (инертные газы, азот и т.д.).The invention relates to semiconductor gas analysis and can be used to determine the concentration of nitrous oxide in vacuum and the atmosphere of an immeasurable component (inert gases, nitrogen, etc.).

Известен способ определени концентрации закиси азота по изменению электрофизических параметров (например, электропроводности, работы выхода электрона ) полупроводникового оксида при повышенных температурах.A known method for determining the concentration of nitrous oxide from changes in the electrophysical parameters (for example, electrical conductivity, electron work function) of a semiconductor oxide at elevated temperatures.

Однако устройство, реализующее данный способ, не обеспечивает достаточной чувствительности и, кроме того, требует работы сенсора при высоких температурах.However, the device implementing this method does not provide sufficient sensitivity and, moreover, requires the sensor to operate at high temperatures.

Цель изобретени - повышение чувствительности и понижение рабочей температуры за счет поверхностных добавок на полупроводниковую пленку.The purpose of the invention is to increase the sensitivity and decrease the operating temperature due to surface additives on the semiconductor film.

Сущность предлагаемого технического решени заключаетс в регистрации изменени электропроводности полупроводниковой пленки, на поверхность которой наноситс Ад или Си путем контролируемого термического испарени в вакууме до уровн 1013 - 1014 атм/см2, обеспечивающего наибольшую чувствительность сенсора Предлагаемое устройство дл анализа концентрации закиси азота обеспечивает высокую чувствительность и понижение рабочей температуры сенсора.The essence of the proposed technical solution is to register a change in the electrical conductivity of a semiconductor film on the surface of which is applied Hell or C by controlled thermal evaporation in vacuum to a level of 1013-1014 atm / cm2 providing the highest sensitivity of the sensor sensor operating temperature.

Пример Определение концентрации закиси азота с помощью чувствительного элемента на окиси цинка.Example Determination of nitrous oxide concentration using a zinc oxide sensitive element.

Полупроводниковую пленку ZnO нанос т на огнеупорную изолированную подложку из кварца, снабженную платиновыми контактами дл измерени электропроводности . Подготовленную таким образом пленку вакуумируют, прогревают до 350°С в течение 6 и легируют до уровн 10 - 101 атм/см , затем в вакуумную камеру напускают закись азота или ее смесь с другимA ZnO semiconductor film is deposited on a refractory insulated quartz substrate provided with platinum contacts for measuring electrical conductivity. The film prepared in this way is evacuated, heated to 350 ° C for 6 and alloyed to a level of 10–101 atm / cm, then nitrous oxide or its mixture with another is pumped into the vacuum chamber.

СОWITH

сwith

§§

оabout

неизмер емым газом. При температуре 20°С и парциальном давлении 10 Торр электропроводность сенсора составл ет дес тки процентов от первоначального значени . Дл количественного анализа закиси азота предварительно провод т калибровку сигналов сенсора.non-measurable gas. At a temperature of 20 ° C and a partial pressure of 10 Torr, the conductivity of the sensor is ten percent of the initial value. For quantitative analysis of nitrous oxide, the sensor signals are pre-calibrated.

Claims

The invention The sensitive element of a conductometric gas analyzer, which is a semiconductor zinc oxide film deposited on a refractory insulating substrate, is characterized in that metallic silver is applied to the surface of the semiconductor film to increase sensitivity and decrease operating temperatures. copper in the amount of 1013-1014 atm / cm2.

ten