Сенсоры измерительно-информационных систем. Часть 1. Тутов Е.А - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

16
уменьшает работу выхода Pt до 1.5 эВ . Оже-спектроскопия показала
однозначное соответствие между долей поверхности науглероженной платины
и изменением ее работы выхода .
Рассмотренные механизмы электронной и химической сенсибилизации
действуют совместно , но доля влияния каждого из них на суммарный отклик
сенсора будет зависеть, главным образом , от природы металла-активатора .
Предполагается, что спилловер является основным механизмом ,
определяющим чувствительность сенсоров Pd/SnO
2
в кислородно- водородных
смесях. В системе Ag/SnO
2
, напротив, основную роль в чувствительности к
газам отводят электронному механизму чувствительности . В обоих случаях
изменение работы выхода металлов при окислении-восстановлении (Ag
+
/ Ag
0
-
5.3/4.49 и Pd
+2
/ Pd
0
-5.5/4.8 эВ ) вызывает изменение поверхностного
потенциала той области полупроводника, которая лежит непосредственно под
допирующей частицей. Однако серебро может окисляться объемно, в то время
как на палладии кислород адсорбируется лишь на поверхности при равных
условиях эксперимента (палладий более благородный металл, чем серебро ).
Адсорбция газов на палладии изменяет работу выхода электрона металла
меньше, чем объемная химическая реакция газов с серебром .
Изменение работы выхода тонкого металлического электрода (Pt, Pd) под
действием газов лежит в основе метода детектирования с помощью МОП и
МП структур , которые, наряду с резистивными сенсорами , получили широкое
распространение.
Из приведенных примеров видно, что окончательной ясности в вопросе о
роли одного или другого механизма для поверхностно - допированных сенсоров
нет. Это связано с тем, что основная часть электрофизических исследований
допированных газовых сенсоров была выполнена с использованием различных
модификаций метода электропроводности на постоянном токе, который дает
информацию лишь о подвижности и интегральных концентрациях свободных
носителей по всему сенсорному образцу. Такие данные недостаточны для
раздельного изучения механизмов химической и электронной сенсибилизации.
3. Исследования полупроводниковых сенсоров на переменном токе
На переменном токе кроме активного сопротивления регистрируется еще
фазовые параметры тока и напряжения, что позволяет получать
дополнительную информацию о динамических характеристиках процессов в
полупроводнике, пространственном и энергетическом распределении
носителей, поверхностных уровней и т.д. В исследовании классических
полупроводников (Si, Ge, GaAs) этот метод и его разновидности используется
очень широко, чего нельзя сказать об исследованиях резистивных сенсоров.
Относительно немногочисленные работы в этом направлении можно
сгруппировать по следующим основным направлениям :
исследования межкристаллитных барьеров;
исследования ионной проводимости ;
исследования поверхностных электронных состояний;

Страницы