датчик влажности газов
Классы МПК: | G01N27/12 твердого тела в зависимости от абсорбции текучей среды, твердого тела; в зависимости от реакции с текучей средой |
Автор(ы): | Кировская И.А. |
Патентообладатель(и): | Омский государственный технический университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-03-25 публикация патента:
20.01.1999 |
Датчик содержит полупроводниковое основание с металлическими электродами на его поверхности. Основание выполнено в виде монокристаллической пластины селенида цинка, легированного цинком. Датчик обладает повышенной чувствительностью и высокотехнологичен в изготовлении. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Датчик влажности газов, содержащий полупроводниковое основание с нанесенными на его поверхность металлическими электродами, отличающийся тем, что основание выполнено в виде монокристаллической пластинки селенида цинка, легированного цинком.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области газового анализа, в частности к детектирующим устройствам, применяемым для измерения (регистрации) влажности различных газов. Известен адсорбирующий датчик влажности газов, содержащий непроводящую подложку с нанесенным на ее поверхность влагочувствительным покрытием - монокристаллической автоэпитаксиальной пленкой арсенида галлия и металлическими токопроводящими контактами [1]. Однако чувствительность такого датчика невысока. Ближайшим техническим решением к заявляемому является датчик влажности газов, содержащий полуизолирующую подложку из арсенида галлия с нанесенной на поверхность пленкой эпитаксиального арсенида галлия, легированного теллуром, и металлические электроды. Недостатком известного устройства является недостаточная чувствительность для контроля влажности газов и трудоемкость его изготовления, предусматривающая нанесение эпитаксиальной пленки на подложку. Задачей изобретения является повышение чувствительности датчика и технологичности его изготовления. Поставленная задача может быть решена за счет того, что в известном датчике влажности газов, содержащем полупроводниковое основание с нанесенными на его поверхность металлическими электродами, основание выполнено в виде монокристаллической пластинки селенида цинка, легированного цинком. Повышение чувствительности заявляемого датчика по сравнению с известным датчиком [2] иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 представлена конструкция датчика, а на фиг. 2 приведены сравнительные кривые изменения электропроводности датчиков в условиях адсорбции паров воды. Датчик состоит из монокристаллической пластинки селенида цинка, легированного цинком 1, с нанесенными на его поверхность металлическими электродами 2. Работа датчика осуществляется следующим образом. Датчик помещают в исследуемую среду, при адсорбции паров воды происходит заряжение поверхности полупроводниковой пластинки за счет взаимодействия с ней адсорбированных молекул воды (образуются донорно-акцепторные комплексы типа H2O+Zn-). Заряжение поверхности изменяет концентрацию свободных носителей зарядов в пластинке, а вследствие этого изменяется ее проводимость. По величине изменения проводимости с помощью градуировочных кривых можно определить содержание влаги в исследуемой среде. Из анализа градуировочных кривых, полученных с помощью устройства - прототипа и заявляемого детектора (см. фиг. 2а, б) следует, что заявляемый объект позволяет определять содержание паров воды (в газовых средах) с более высокой чувствительностью. Кроме того, упрощается технология его изготовления: отпадает необходимость в нанесении эпитаксиальной пленки на подложку. Таким образом, применение легированной цинком монокристаллической пластинки селенида цинка позволило повысить чувствительность датчика и его технологичность. Источники информации. 1. Авторское свидетельство N 541137, кл. G 01 N 1/11. Бюл. N 48 - 76. 2. Патент N 1798672, кл. G 01 N 27/22.Класс G01N27/12 твердого тела в зависимости от абсорбции текучей среды, твердого тела; в зависимости от реакции с текучей средой