SU1762210A1 - Газовый датчик - Google Patents

Abstract

Использование: исследование или анализ материалов с помощью электрических средств путем определени  теплоты, выдел ющейс  при химической реакции. Сущность изобретени : газовый датчик выполнен в виде полупроводниковой меззструк- туры, содержащей внутри себ  дза горизонтальных полупроводниковых перехода , на поверхность которой нанесена пленка катализатора. Мезаструктура размещена на диэлектрической ните, размещенной на полупроводниковой подложке, имеющей сквозное отверстие. Слом, образующие горизонтальные полупроводниковые переходы, имеют проводимости подложки , причем веохний и нижний слои - нмзкоомные, а средний, толщина которого не более 3-х диффузионных длин неосновных носителей зар дов, низкоомный и содержит мелкую и глубокую примеси противоположного знака. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к исследованию или анализу материалов с помощью электрических средств, в частности, путем определени  теплоты, выдел ющейс  при химической реакции.

Целью изобретени   вл етс  увеличение точности измерени  концентрации газового компонента в воздушной смеси и уменьшение потребл емой мощности,

На фиг. 1 представлен предлагаемый газовый датчик, а на фиг. 2 - электрическа  схема его включени .

Датчик выполнен в виде полупроводниковой мезаструктуры, содержащей внутри себ  два горизонтальных полупроводниковых перехода. На тыльной поверхности мезаструктуры размещена пленка катализатора 5, а на другой поверхности металлическа  разводка б, Диэлектрическа  нетеплопровод ща  мембрана 4 расположена на полупроводниковой подложке 1, имеющей сквозное отверстие больше размеров мезаструктуры и по размеру мембраны 4. На мезаструктуре на толщину нижнего сло  1 с двух противоположных сторон сформированы две ступеньки. Слои, образующие горизонтальные полупроводниковые переходы, имеют тип проводимости подложки 1, причем внешние слои 1 и 3 - низ- коомные, а средний 2, толщина которого не более трех диффузионных д тин неосновных носителей зар да, высокоомный, содержит мелкую и глубокую примеси противоположного знака, причем отношение концентраций неосновных и основных носителей зар да в нем более отношени  времен жизХ4 О Ю

ГО

I-

о

ни коротко- и долгоживущих носителей зар да .

Датчик работает следующим образом.

Согласно фиг. 2 за вл емый датчик посредством металлических электродов 6 включаетс  в цепь по посто нному току. При этом в цепи возникают синусоидальные автоколебани  тока. Нагревательный элемент датчика п+-типа проводимости 6-1-6 включаетс  в автономную электрическую цепь. При подаче на катализатор исследуемой газовой смеси, содержащей анализируемую компоненту , например, водород, происходит каталитическа  реакци  окислени  последнего на поверхности паллади , сопровождающе- ес  выделением теплоты реакции. Это тепло регистрируетс  по изменению температуры n - v- n структуры 1-2-3, что приводит к изменению частоты синусоидальных автоколебаний тока в цепи. Дл  увеличени  чувствительности можно увеличить температуру катализатора за счет про- пускани  большего тока через нагревательный элемент 6-1-6. Изменение частоты колебаний тока, характеризующее концентрацию детектируемого газа, регистрируетс  простым и надежным частотомером . Дл  контрол  температуры за вл емого устройства в нем предусмотрен п+-термо- резистор 6-3-6.

Изобретение может быть использовано в микроэлектронных измерител х компонентов газовых смесей.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Газовый датчик, выполненный в виде полупроводниковой трехслойной мезаст- руктуры, содержащей внутри себ  два полупроводниковых перехода и размещенной на нетеплопровод щей мембране, расположенной на полупроводниковой подложке с отверстием размером, превышающим размер мезаструктуры, на мезаструктуре со стороны отверсти  размещена пленка катализатора , а с противоположной стороны - электроды, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности измерени  концентрации газа, слои, образующие горизонтальные полупроводниковые переходы, имеют тип проводимости подложки, причем внешние слои - низкоомные, а средний, толщина которого не более трех диффузионных длин неосновных носителей зар да, - высо- коомный и легирован примес ми цинка и фосфора.

   Фиг 2.