Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,858

ГАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ АНАЛИЗАТОРОВ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Кировская И.А. Быкова Е.И. Васина М.В. Рудько Т.Л. Салтанова Н.А.
Работа посвящена поиску новых материалов на основе полупроводниковых соединений типа А3В5 (GaSb, InSb), А2В6 (ZnTe, CdTe) и их твердых растворов замещения в качестве основных элементов сенсоров-датчиков [1].

Такой поиск включал получение объектов в форме порошков и пленок, их идентификацию и исследования адсорбционной и электронной чувствительности к токсичным газам (CO, NO2, SO2, NH3) - компонентам окружающей среды.

Порошки твердых растворов получали методом изотермической диффузии в областях взаимной растворимости бинарных компонентов [2]; пленки готовили дискретным напылением в вакууме (Тконд = 298 К, Р = 1,33·10-3) на электродные площадки пьезокварцевых резонаторов с последующим отжигом в парах сырьевого материала [3].

Об образовании твердых растворов замещения и структуре пленок судили преимущественно по результатам рентгенографического анализа [4].

Адсорбцию изучали методом пьезокварцевого микровзвешивания (чувствительность 1,23·10-11 (г/см2 Гц)) в интервале температур 253-428 К и давлений 0,1 -13 Па. На этих же образцах одновременно исследовали изменение электропроводности и соответственно заряжения поверхности под влиянием адсорбированных газов [5].

Величины адсорбции исследованных газов имеют порядок 10-4-10-3 моль/м2. Согласно опытным зависимостям αp= f(T), αT = f(p), αT = f(t) и результатам расчетов термодинамических (теплот, изменения энтропии адсорбции) и кинетических (энергии активации адсорбции) характеристик, адсорбция при температурах выше комнатной имеет преимущественно химическую природу. Об этом же свидетельствует и наличие изменения электропроводности адсорбентов в соответствующих газовых средах в данных температурных условиях.

Были установлены зависимости адсорбционной (α) и электронной (изменения удельной электропроводности Δσ) чувствительности компонентов систем GaSb-ZnTe, InSb-CdTe как от внешних условий (Т, Р), так и от состава. В результате выявлены наиболее чувствительные и селективные материалы.

Так, наибольшей чувствительностью и селективностью к NO2 (в присутствии СО, SO2) уже при комнатной температуре обладает твердый раствор (InSb)0,95 (CdTe)0,05. При повышении температуры до 80 оС он становится чувствительным к SO2 и СО. По отношению к аммиаку наиболее чувствительным оказался твердый раствор (GaSb)0,95 (ZnTe)0,05, а к оксиду углерода - твердый раствор (GaSb)0,15 (ZnTe)0,85.

Эти материалы предложены для изготовления сенсоров-датчиков соответственно на NO2, NH3, СО.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Кировская И.А. Поверхностные явления. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2001. - 175 с.
  2. Кировская И.А. Поверхностные свойства алмазоподобных полупроводников. Твердые растворы. Томск: Изд-во ТГУ, 1984. - 160 с.
  3. Тонкие пленки антимонида индия. Кишинев: Штиинца, 1989. - 162 с.
  4. Хейкер Д.М., Зевин Л.С. Рентгеновская дифрактометрия. М.: Гос. изд-во физ.мат. лит., 1963. - 380 с.
  5. Кировская И.А., Азарова О.П. Закономерности и механизм адсорбции оксида углерода на пленках твердых растворов и бинарных соединений системы InSb-ZnTe //ЖФХ, 2003. Т. 77, № 12. С. 2216-2220.

Библиографическая ссылка

Кировская И.А., Быкова Е.И., Васина М.В., Рудько Т.Л., Салтанова Н.А. ГАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ АНАЛИЗАТОРОВ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ // Современные наукоемкие технологии. – 2006. – № 4. – С. 39-40;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=22628 (дата обращения: 20.10.2018).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252