ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
112
сти расположенного на нем диэлектрического слоя полярных молекул, в т.ч.
молекул воды.
Первые датчики этого типа выполнены в виде диода Шотки, образован-
ного переходом Si (или Ge) - двуокись олова.
Контакты наносят на противоположные поверхности структуры. Недос-
татками датчика являются достаточно большая постоянная времени и низкая
чувствительность при малых уровнях влажности.
Для увеличения
чувствительности на поверхность тонкого слоя (50 – 80
нм) окиси олова, расположенного на диэлектрической подложке с двумя
электродами, наносят слой диэлектрика, толщиной 10-40 нм. Диэлектриком
служит тефлон (при определении влажности более 80%) или полимер, полу-
ченный конденсацией в плазме тетраэтоксисилана (при определении влажно-
сти в диапазоне 0-100%). Измерения проводят на постоянном токе, сопро-
тивление датчика изменяется
от 100 Мом до нескольких сотен кОм в
диапазоне влажности 0-100%. Для повышения точности измерений на
поверхность диэлектрического слоя наносят дополнительный электрод из
алюминия, при этом его площадь не должна превышать 45-50% площади
диэлектрического слоя. Подавая на электрод положительный или
отрицательный потенциал можно смещать характеристику датчика в
заданный диапазон и обеспечивать оптимальную чувствительность и
точность измерений. В качестве полупроводника можно также использовать
окиси цинка, марганца, меди, никеля, титана, кадмия, железа, серебра,
висмута, вольфрама. В качестве датчика влажности используется также кремниевый МОП-
транзистор с открытым затвором. Для увеличения чувствительности на от-
крытую часть подзатворного окисла толщиной 0.1 мкм наносят полимерную
плёнку толщиной 0.3 мкм. Канальная проводимость такого
транзистора зави-
сит от количества адсорбированных молекул воды и приложенного к затвору
управляющего напряжения. Влажность определяют по времени задержки
отпирания канала сток-исток, зависящей от сопротивления полимерной
плёнки.
Полупроводниковые датчики влажности обладают высокой чувстви-
тельностью, однако они имеют и серьёзные недостатки, главным из которых
является значительная временная нестабильность характеристик, обуслов-
ленных
изменением поверхностных свойств сорбционных покрытий и элек-
тродов.
Эта проблема может быть решена путем использования в качестве вла-
гочувствительного элемента плёнки окиси алюминия, полученного анодиро-
ванием поверхности чистого алюминия. В настоящее время ряд фирм (в их
числе Panametrics (США) и Shaw (Великобритания)) активно занимаются
разработкой датчиков на основе анодированной окиси алюминия.
В
настоящее время датчики влажности такого типа нашли наибольшее
распространение, что объясняется их высокими метрологическими характе-
ристиками, технологичностью и достаточно низкой стоимостью.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- …
- следующая ›
- последняя »
