Датчик для определения аммиака в газовой среде

 

Изобретение относится к полупроводниковым чувствительным элементам и может быть использовано для определения аммиака. Цель изобретения состоит в повьппении избирательности к аммиаку, увеличении чувствительности и быстродействия датчика. В качестве полупроводникового элемента применяют германий п-типа с окисным слоем, в одну кз плоскостей которого вплавлена легирующая добавка индия. Причем толщина слоя окиси германия находится в пределах от 0,8 до 1,0 мкм. Так как максимальное изменение сопротивления р-п-перехода наблюдается при этих толщинах, то селективность и чувствительность датчика увеличиваются. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А3

„„SU„,, 1272199

äö 4 С 01 N 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3886247/31-25 (22) 13.03.85 (46) 23.11.86. Бюл. g 43 (71) Отделение химии поверхности

Института физической химии АН УССР (72) И.Ш. Шиябов и Г.П. Сафро (53) 543.247(088.8) (56) Патент США Р 4033!69, кл. G 01 N 27/12, 1977.

Патент США !! 4058368, кл. G Oi N 27/12, 1977. (54) ДАТЧИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АИМИАКА

В ГАЗОВОЙ СРЕДЕ (57) Изобретение относится к полупроводниковым чувствительным элементам и может быть использовано для определения аммиака. Цель изобретения состоит в повьппении избирательности к аммиаку, увеличении чувствительности и быстродействия датчика.

В качестве полупроводникового элемента применяют германий и-типа с окисным слоем, в одну из плоскостей которого вплавлена легирующая добавка индия. Причем толщина слоя окиси германия находится в пределах от

0,8 до 1,0 мкм. Так как максимальное изменение сопротивления р-и-перехода наблюдается при этих толщинах, то селективность и чувствительность датчика увеличиваются. 1 ил.

272199 ся до первоначального значения.

Формула и з обретения

Составитель Г. Боровик

Редактор Н. Рогулич Техред В.Кадар Корректор О. Луговая

Заказ 6331/41 Тираж 778 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4! 1

Изобретение относится к области газового анализа, в частности к полупроводниковым чувствительным элементам, используемым для определения аммиака.

Цель изобретения — повышение селективности к аммиаку, увеличение чувствительности и быстродействия.

На чертеже изображен датчик для обнаружения аммиака.

Чувствительный элемент выполнен из последовательно расположенных полупроводникового кристалла 1 германия п-типа, слоя 2 металлического индия и поверхностного окисного слоя 3. Слой индия и электрод для создания омического контакта с поверхностью кристалла 4 расположены на противоположных поверхностях кристалла германия и к ним прикреплены соединительные выводы 5 и 6.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии аммиака на чувствительный элемент датчика происходит донорно-акцепторное взаимодействие адсорбированных молекул аммиака с носителями заряда в полупроводнике.

В результате этого взаимодействия происходит электрическое заряжение поверхности полупроводника, что приводит к изменению его электрофизических свойств. Наиболее чувствительной мерой изменения электрофиэических свойств полупроводника в эависимости от состояния его поверхнос— ти при адсорбции аммиака является изменение проводимости р-а-перехода в полупроводнике. По величине изме5 нения проводимости р --н-перехода полупроводника можно судить о концентрации NH в анализируемой среде.

Изменение проводимости p --h-перехода измеряется с помощью соответствующего прибора (например, омметра), шкала которого отградуирована в единицах концентрации. После снятия воздействия аммиака проводимость чувствительного элемента восстанавливаетДатчик для определения аммиака в

2О газовой среде, содержащий полупроводниковый элемент и электроды, нанесенные на противоположные стороны элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности обнаружения аммиака, увеличения чувствительности и быстродействия, в качестве вещества полупроводникового элемента используют примесный германий и-типа проводимос30 ти, между электродами и одной из сторон элемента размещена легирующая добавка индия, причем на поверхности полупроводникового вещества, свободного от легирующей добавки индия, нанесен слой окиси германия толщиной

0,8-1,0 мкм.