Сенсоры измерительно-информационных систем. Часть 1. Тутов Е.А - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

19
В сенсорных системах с межкристаллитными барьерами и ионной
проводимостью диаграммы Коул - Коула состоят из комбинации двух
полуокружностей. На высокой частоте тестового сигнала емкость системы
определяется межкристаллитными барьерами , а на низкой частоте появляется
емкость, связанная с ионной проводимостью . Емкостная составляющая ионной
проводимости практически исчезает только на частотах порядка десятков
mHz. Диаграммы такой формы наблюдаются, обычно, для
высокотемпературных сенсоров (>600
о
С ), когда роль ионной проводимости
высока.
Еще одна причина возрастания емкости сенсора под газами может быть
связана с адсорбцией газов с высокой диэлектрической проницаемостью ,
например, H
2
O, C
2
H
5
OH и т.д. Такой эффект характерен в основном для
толстослойных (керамических) сенсоров, т.к . их адсорбционная емкость
довольно значительна из-за развитой поверхности .
Исследование импеданса позволяет понять механизм электропроводности
и составить эквивалентную схему полупроводниковых сенсоров.
В последнее время появились работы , выполненные с использованием
переменного тока, в которых изучаются особенности взаимодействия
полупроводника с анализируемыми газовыми компонентами с целью
повышения селективности сенсоров. Отклик сенсора строится в многомерных
координатах , одной из которых является частотная или фазовая зависимость.
Такой подход позволяет решать проблему селективности для некоторых
анализируемых компонентов.
4. Граница раздела металл- полупроводник
Основные модели контакта металл-полупроводник (М-П) были
выдвинуты Шоттки, Давыдовым, Моттом еще в сороковых годах , однако до
сих пор не все аспекты явлений на межфазных границах окончательно
прояснены , особенно это касается микроскопического описания явлений.
Шоттки в своей модели идеального контакта делал следующие
допущения:
1) переход однородный и резкий;
2) поверхностные состояния отсутствуют;
3) полупроводник однороден вплоть до границы раздела, на которой
меняется скачком ширина запрещенной зоны E
g
, плотность
некомпенсированных доноров N и экранирующие свойства,
определяемые статической диэлектрической проницаемостью ε ;
4) справедливо одноэлектронное приближение, т.е. электронное сродство
χ определяется соотношением χ=ϕ - E
g
;
5) параметры полупроводника ϕ
s
, χ, E
g
и ε не зависят от уровня
легирования и, следовательно, от положения уровня Ферми .

Страницы