Смекни!
smekni.com

Фізико-технологічні основи одержання чутливих елементів для датчиків газів (стр. 6 из 11)

Назва датчику/виробник Вид газу Діапазон чутливості
TGS813 /Figaro Engineering Inc. пропан 500-1000 ppm
TGS842 /Figaro Engineering Inc. CH4 500-10000 ppm
TGS821/ Figaro Engineering Inc. H2 50-1000 ppm
TGS203/ Figaro Engineering Inc. CO 50-1000 ppm
TGS826 /Figaro Engineering Inc. NH4 30-300 ppm
TGS825/ Figaro Engineering Inc. H2S 5-100 ppm
TGS2104 /Figaro Engineering Inc. Вихлопи бензину 10-100 ppm
TGS2105/Figaro Engineering Inc. Вихлопи дизелю 0.1-1 ppm
TGS822/ Figaro Engineering Inc. Пари алкоголю 50-5000 ppm
TGS830 /Figaro Engineering Inc. фреони 100-3000 ppm
IAQ-100 /AppliedSensor Inc. CO2 350 - 2000 ppm
AS-MLC /AppliedSensor Inc. CO 0.5 - 500 ppm
AS-MLK /AppliedSensor Inc. CH4 Від 0.01 до 4%

2. Сучасні датчики газів, та методи їх отримання

2.1 Нові матеріали та наноструктури – перспективна база елементів для датчиків газів

В зв’язку з інтенсивним розвитком виробництва поверхневих датчиків газів, досліджуються придатні для їх побудови сучасні напівпровідникові матеріали та структури з якісно новими властивостями. Що стосується сучасних матеріалів, слід відмітити перспективність використання напівпровідникових матеріалів на основі GaN, вуглецю. Що стосується нових структур, тут слід відмітити явну тенденцію в використанні так званих квантово-розмірних стуктур - наноструктур. Особливість наноструктур полягає в тому, що в таких структурах проявляються так звані квантоворозмірні ефекти, які пов’язані з лінійними розмірами елементів структур. Як сама назва нано- говорить, один або більше лінійних розмірів такої структури має порядок нанометрів. Кількісна зміна розмірів структури призводить до появи якісно нових фізичних властивостей – квантових ефектів, наприклад, електронний (дірковий) газ стає дво-, одно-, та нульмірним що часто призводить до більш виразних залежностей між фізичними параметрами структури. Окрім квантових ефектів зменшення лінійних розмірів призводить до росту співвідношення поверхня/об’єм, що також може генерувати більш виразні відносні зміни параметрів (наприклад, провідності) напівпровідника. Сукупність таких ефектів може в значній мірі підвищити чутливість датчиків газів. Нижче приведено деякі з новіших детекторів газів.


2.2 Датчики газів на основі нових матеріалів та наноструктур

Як було показано вище, досить відомим у якості матеріалу які використовуються в газовій детекції є оксиди металів, наприклад In2O3. Їх основна область використання- детекція NOx (NO та NO2).

В [7] показано чутливість на NОx сильнотекстурованої (Рис.12 ) плівки In2O3 отриманої методом MOCVD (осадження металлорганічних сполук із газової фази). Дана структура надзвичайно чутлива на парціальний тиск NOx (Рис.13), а також на робочу температуру (Рис.14)

Fig. Рис.12 Фотографія вивисокотекстурованої поверхні поверхні плівки bc- In2O3 нанесеної на сапфір (0. [7] Рис.13. Зміна опору плівка в часі від питомого тиску 0.002,0.004, 0.008, 0.01, 0.05, 0.15, 0.5, 1, 10 mбар NOx при кімнатній температурі. [7] Рис.14 Вплив температури на часову залежність нормалізованого опорупри 0.01 mбар NOx. [7]

Показано, що такий датчик придатний і для детекції кисню, але його чутливість на кисень значно нижча (Рис.15,16).