ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
85
датчика увеличивается при легировании плёнок атомами тяжёлых металлов
[4].
Для определения концентрации NH
3
применяют полипиррол, для смеси
NO
2
/N
2
O
4
и Cl
2
используют плёнки тетразанулина. Для определения концен-
трации газообразного йода используют плёнки полипарафенилиназометина.
4.4. Каталитические датчики
Каталитические датчики работают по принципу регистрации количества
тепла, выделяющегося при протекании каталитических реакций на поверхно-
сти катализатора. В качестве термочувствительного параметра обычно ис-
пользуют изменение сопротивления плёнки самого катализатора либо тонкой
платиновой проволоки, расположенной в непосредственной близости к его
поверхности.
Основная трудность заключается в точности измерения малых измене-
ний температуры в
рабочей области. В одной из конструкций в качестве дат-
чика температуры применяют биполярный транзистор (рис. 44) [4].
Исходным материалом служит пластина n
+
-Si с эпитаксиальным слоем
n-типа толщиной 10 мкм, в которой изготавливают вертикальный биполяр-
ный транзистор. После этого формируют мезаструктуру диаметром 500 мкм.
Слой SiO
2
(0.5 мкм) наносят методом химического осаждения из газовой фа-
зы при Т=723К, после чего выполняют металлическую разводку. Затем про-
водят анизотропное травление кремниевой подложки на всю толщину, через
маску из золота (0.2 мкм) с подслоем хрома (0.2 мкм). В заключении напы-
ляют тонкий (0.1 мкм) слой Al
2
O
3
и катализатор ( пленка Pd толщиной 10-
20нм). Датчик характеризуется высокой чувствительностью к водороду [4].
Другой вариант каталитического датчика представлен на рис.45.
На пластине кремния р-типа анизотропным травлением получена мем-
брана толщиной 25 мкм. Датчиком температуры служит конденсатор, на
верхней обкладке которого (тонкий слой платины) происходит каталитиче-
ская реакция. Нижняя обкладка конденсатора изготовлена из
легированного
фосфором поликремния. Между обкладками размещён слой ZnO (1 мкм). На
его поверхности за счет пироэлектрического эффекта возникает заряд, вели-
чина которого зависит от температуры. Величина заряда регистрируется при
помощи усилителя, выполненного по КМОП технологии и расположенного
на одном кристалле с датчиком [4].
Резистивным нагревателем служит область p
+-
-типа, полученная диффу-
зией бора в кремниевую подложку. Выходной сигнал датчика достигет мак-
симума за 15 сек при заполнении камеры чистым СО (99.99%).
4.5. Электрохимические газовые датчики
В основе работы этой группы датчиков лежат закономерности протека-
ния электрического тока через электрическую цепь, основными элементами
которой являются [4]:
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- …
- следующая ›
- последняя »
