Сенсоры измерительно-информационных систем. Часть 1. Тутов Е.А - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

11
метода является необходимость в термической обработке образцов.
Высокотемпературная обработка уменьшает активную поверхность сенсора ,
ухудшает характеристики межкристаллитных областей в оксидах , которые
контролируют электропроводность сенсоров.
Для исследовательских целей важно разделять объемное и поверхностное
влияние допанта на свойства полупроводника, что не удается сделать в случае
изготовления образцов методом пропитки – это еще один недостаток метода .
Альтернативой метода пропитки может быть вакуумная конденсация
металла-допанта на поверхности полупроводника. Этот метод позволяет
получать сенсорные образцы с контролируемым составом и свойствами .
Чистота поверхности полупроводника определяется вакуумными условиями и
технологической обработкой перед нанесением металла. Безмасляная
высоковакуумная откачка образцов, ионное травление поверхности позволяют
работать с атомарно- чистыми поверхностями полупроводника. Нанося
различное количество металла на поверхность, можно контролируемо
изменять размер частиц допанта - от атомарных до крупных трехмерных
агломератов.
Поверхностно - допированные сенсоры отличаются от недопированных
образцов более высокой чувствительностью , лучшей кинетикой отклика,
низкой рабочей температурой (100-200
о
С ), что вызывает к ним как
практический, так и научный интерес.
Механизмы чувствительности допированных сенсоров впервые
исследованы в работах Моррисона С . Р. и Ямазое Н . Было предложено два
механизма влияния нанесенных частиц на величину и характер
адсорбционного отклика сенсора , которые описывают большинство
экспериментальных данных. Это так называемый химический механизм
сенсибилизации, связанный со спилловер-эффектом , и электронный механизм
сенсибилизации, связанный с перераспределением зарядов между
полупроводником и допирующей частицей под действием анализируемых
газов.
2. Механизмы чувствительности допированных сенсоров
2.1. Химический механизм сенсибилизации допированных сенсоров
Спилловер – процесс, характерный для нанесенных металлических
частиц, который заключается в активации на нанесенном металле
адсорбированной компоненты и последующей диффузии активных частиц на
инертный в отношении адсорбции и катализа носитель. В качестве активаторов
могут служить металлы VIII и IB групп, такие как Pt, Pd, Ru, Rh, Au и т.д.
Спилловер-эффект наблюдается для различных газов (H
2
, O
2
, CO, NO,
углеводородов и т. д.) и играет важную роль в гетерогенном катализе .
Расстояния, на которые диффундируют активированные частицы по
носителю от первичного центра, измеряются миллиметрами за время порядка
нескольких минут . Этот результат был получен методом ИК-спектроскопии в
системе Pd/SiO
2
- D
2
. Другие авторы сообщают о гораздо меньших

Страницы