SU898309A1 - Method of producing sensing element - Google Patents

Method of producing sensing element Download PDF

Info

Publication number
SU898309A1
SU898309A1 SU802929579A SU2929579A SU898309A1 SU 898309 A1 SU898309 A1 SU 898309A1 SU 802929579 A SU802929579 A SU 802929579A SU 2929579 A SU2929579 A SU 2929579A SU 898309 A1 SU898309 A1 SU 898309A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
hydrogen
resistance
sensitive element
hydrogen atoms
zinc oxide
Prior art date
Application number
SU802929579A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Людмила Михайловна Завьялова
Эдуард Ефимович Гутман
Игорь Алексеевич Мясников
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7629
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-7629 filed Critical Предприятие П/Я А-7629
Priority to SU802929579A priority Critical patent/SU898309A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU898309A1 publication Critical patent/SU898309A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА(54) METHOD FOR OBTAINING A SENSITIVE ELEMENT

II

Изобретение относитс  к газовому анализ и может бытьиспользовано цл  получени  полугфовоцниковых чувствительных Элементов при определении молекул рного киспорода в Боцороде.The invention relates to gas analysis and can be used to obtain semi-photographic sensitive elements in the determination of molecular oxygen in Bozorod.

Известен способ получени  чувствительных элементов в вице полупроводниковых пленок окислов металлов путем напылени  металла в вакууме с последующим его окислением Ц .A known method of producing sensitive elements in vice semiconductor films of metal oxides by spraying a metal in vacuum followed by its oxidation.

Однако этотспособ не дает возможности получить чувствительный элемент , дл  использовани  его в газовом анализе.However, this method makes it impossible to obtain a sensitive element for use in gas analysis.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  способ получени  чувствительного элемента дл  газового анализа путем нанесени  тонкой полупроводниковой пленки окиси цинка на кварцевую подложку. Использование чувствительного элемента, выполненного по этому способу, и измерение электросопротивлени  детектора при определении молекул рного кислорода в инертных газах и азоте стало возможным при добавке водорода С2 .The closest technical solution to the invention is a method for producing a gas analysis sensitive element by applying a thin semiconductor zinc oxide film to a quartz substrate. The use of a sensing element made by this method, and the measurement of the electrical resistance of the detector in the determination of molecular oxygen in inert gases and nitrogen became possible with the addition of hydrogen C2.

Однако в св зи с тем, что при повышенных температурах происходит медленна  диффузи  атомов водорода в обьем полупроводниковой пленки, наблюда етс  монотонное снижение сопротивлени  чувствительного : элемента. Этот эффект вызывает необходимость периодического контрол  начального сопротивлени  элемента , что  вл етс  нежелательным эффектом при создании серийного чувствительного элемента.However, due to the fact that at elevated temperatures there is a slow diffusion of hydrogen atoms in the bulk of the semiconductor film, a monotonic decrease in the resistance of the sensitive element is observed. This effect necessitates periodic monitoring of the element's initial resistance, which is an undesirable effect when creating a serial sensing element.

Целью изобретени   вл етс  ликвидаци  временного дрейфа сопротивлени  чувствительного элемента при его работе в водородсодержащих средах.The aim of the invention is the elimination of the temporal drift of the resistance of the sensitive element when operating in hydrogen-containing environments.

Claims (1)

Поставленна  цель достигаетс  тем, что по способу получени  чувствительного элемента дл  газового анализа путем нанесени  тонкой полупроводниковой пленки окиси цинка на кварцевую подложку чувствительный элемент обрабатывают 389 атомарным воцороцом в потоке водорода при рабочей темперагуре элемента. В процессе обработки происходит насыщение обьема кристалла окиси цинка атомами водорода, что вызывает выравнивание концентрации атомов водорода вблизи поверхности и в обьеме кристалла , что в итоге приводит к стабилизации сопротивлени  во времени. Пример. Чувствительный элемент в виде тонкой .полупроводниковой пленки окиси цинка, нанесенной на кварцевую подложку, электропроводность которой регистрируют, обрабатывают атомами водорода при температуре 25р°С. Обработку производ т в потоке водорода (расход водорода 12 л/ч). До обработки атомами водорода наблюдаетс  монотонное уменьшение сопротивлени  элемента за счет диффузии атомов водорода в o6be кристалла. После обработки дрЪйф сопротивлени  элемента ликвипируетс . Hi а фиг. 1 показана зависимость сопротивлени  элемента R от времени t при калибровке чувствительного элемента в водороде .Ьри различных концентраци х кислорода до обработки атомами водорода; на фиг. 2 - то же, после обработки атомами водорода, при этом начальное сопротивление элемента посто нно (звездочками обозначен момент подачи кислорода , кружочками - момент выключени  подачи кислорода). На фиг. 1 и 2 цифрам соответствует следующее объемное содержание кисло- . рода, об. %: I - 1,9 - iff 2 - 9,5-Ю 3 - 4,7-10V4- 1,9. 5 - 3,8-lO Предлагаемый способ выгодно отличаетс  от известного, так как при сохранении всех положительных качеств, в частности малой инерционности работы полупроводниковой пленки и высокой точности определени  кислорода, приобретаетс  такое важное положительное качество чувствительного элемента, как стабильное начальное сопротивление элемента, что  вл етс  необходимым условием создани  серийного элемента дл  определени  молекул рного кислорода в водороде. Формула изобретени  Способ получени  чувствительного элемента дл  газового анализа путем нанесени  тонкой полупроводниковой пленки окиси цинка на кварцевую подложку, отличающийс  тем, что, с целью ликвидации временного дрейфа conротивлени  чувствительного элемента При его работе в водородсодержащих срецах , его обрабатывают атомарным водородом в потоке водорода при рабочей температуре элемента. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. М сников И. А. Полупроводниковые детекторы активных частиц в физико-химических исследовани х. - Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева, т. 20, № 1, 1975, с. 19. - свидетельство СССР № 737357, кл. С О 1 В 13/00, 06.09.76 ( прототип).This goal is achieved by the fact that according to the method of obtaining a sensitive element for gas analysis by depositing a thin semiconductor film of zinc oxide on a quartz substrate, the sensitive element is treated with 389 atomic atoms in a hydrogen stream at the operating temperature of the element. During processing, the volume of the zinc oxide crystal is saturated with hydrogen atoms, which causes the concentration of hydrogen atoms near the surface and in the volume of the crystal to even out, which ultimately leads to stabilization of the resistance over time. Example. The sensitive element in the form of a thin semiconductor zinc oxide film deposited on a quartz substrate, the electrical conductivity of which is recorded, is treated with hydrogen atoms at a temperature of 25 ° C. The treatment is carried out in a hydrogen stream (hydrogen consumption 12 l / h). Prior to treatment with hydrogen atoms, a monotonic decrease in the resistance of the element due to the diffusion of hydrogen atoms in the o6be crystal is observed. After processing, the resistance of the element is eliminated. Hi and FIG. Figure 1 shows the dependence of the resistance of an element R on time t when calibrating a sensitive element in hydrogen. There are various concentrations of oxygen before treatment with hydrogen atoms; in fig. 2 - the same, after treatment with hydrogen atoms, while the initial resistance of the element is constant (asterisks denote the moment of oxygen supply, circles - the moment of switching off the oxygen supply). FIG. 1 and 2 numbers correspond to the following volume content of acid. sort of %: I - 1.9 - iff 2 - 9.5-U 3 - 4.7-10V4- 1.9. 5 - 3.8-lO The proposed method favorably differs from the known one, since, while retaining all the positive qualities, in particular the low inertia of the semiconductor film and the high accuracy of oxygen determination, such an important positive quality of the sensitive element is acquired, as a stable initial resistance of the element, that is a prerequisite for the creation of a serial element for the determination of molecular oxygen in hydrogen. The invention method of obtaining a sensitive element for gas analysis by applying a thin semiconductor zinc oxide film on a quartz substrate, characterized in that, in order to eliminate the temporal drift of the resistance of the sensitive element When it is used in hydrogen-containing slate, it is treated with atomic hydrogen in a stream of hydrogen at an operating temperature an item. Sources of information taken into account in the examination 1. I. I. I. S. Miknikov. Semiconductor detectors of active particles in physicochemical studies. - Journal of the All-Union Chemical Society. DI Mendeleev, vol. 20, No. 1, 1975, p. 19. - certificate of the USSR No. 737357, cl. С О 1 В 13/00, 09/06/76 (prototype). R.KUMR.KUM К.кОмK.KOhm 9.0 9.0 s.os.o Фиг.22
SU802929579A 1980-05-22 1980-05-22 Method of producing sensing element SU898309A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802929579A SU898309A1 (en) 1980-05-22 1980-05-22 Method of producing sensing element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802929579A SU898309A1 (en) 1980-05-22 1980-05-22 Method of producing sensing element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU898309A1 true SU898309A1 (en) 1982-01-15

Family

ID=20897702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802929579A SU898309A1 (en) 1980-05-22 1980-05-22 Method of producing sensing element

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU898309A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4030340A (en) Hydrogen gas detector
Blanc et al. Study of the action of gases on a polypyrrole film
US4169369A (en) Method and thin film semiconductor sensor for detecting NOx
Lampe et al. Thin-film oxygen sensors made of reactively sputtered ZnO
US4358950A (en) Detecting NOx using thin film zinc oxide semiconductor
US5386715A (en) Gas vapor sensor
SU898309A1 (en) Method of producing sensing element
EP0375013B1 (en) Solid-state sensor for determining hydrogen and/or nox concentration, and the method for its preparation
Moritz et al. Monitoring of HF and F2 using a field-effect sensor
GB2243917A (en) Gas sensing device
Tallan et al. Electrical properties and defect structure of HfO2
Reti et al. Comparison of the water effect on the resistance of different semiconducting metal oxides
Adams et al. Temperature Dependence of Tafel Slope in the Formation of Very Thin Anodic Oxide Films on Niobium
Reti et al. Influence of water on the coadsorption of oxidizing and reducing gases on the β-Ga2O3 surface
Thornton et al. Effects of solution mass transport on the ECC ozonesonde background current
Poghossian et al. Selective petrol vapour sensor based on an Fe2O3 thin film
SU943562A1 (en) Sensing element manufacturing method
RU2161794C2 (en) Semiconductor gas humidity sensor
Simanovsky et al. Ambient-induced diffusion in metal film/halide systems
SU1741041A1 (en) Conductometric gas analyzer sensitive element
JP3000726B2 (en) Gas sensor
JPH06213853A (en) Manufacture of gas detecting element
Peschke et al. Optimization of sputtered SnO2 films as gas-sensitive layers for suspended-gate FETs
JP2926874B2 (en) Combustible gas detection element
Shi et al. High Sensitive Formaldehyde Gas Sensor Prepared by RF Induction Plasma Deposition Method