RU2125260C1 - Sensor of gas humidity - Google Patents
Sensor of gas humidity Download PDFInfo
- Publication number
- RU2125260C1 RU2125260C1 RU97104680A RU97104680A RU2125260C1 RU 2125260 C1 RU2125260 C1 RU 2125260C1 RU 97104680 A RU97104680 A RU 97104680A RU 97104680 A RU97104680 A RU 97104680A RU 2125260 C1 RU2125260 C1 RU 2125260C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- gas humidity
- zinc
- manufacture
- base
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области газового анализа, в частности к детектирующим устройствам, применяемым для измерения (регистрации) влажности различных газов. The invention relates to the field of gas analysis, in particular to detecting devices used for measuring (recording) the moisture content of various gases.
Известен адсорбирующий датчик влажности газов, содержащий непроводящую подложку с нанесенным на ее поверхность влагочувствительным покрытием - монокристаллической автоэпитаксиальной пленкой арсенида галлия и металлическими токопроводящими контактами [1]. Known adsorbent gas humidity sensor containing a non-conductive substrate with a moisture-sensitive coating deposited on its surface - a single-crystal auto-epitaxial film of gallium arsenide and metal conductive contacts [1].
Однако чувствительность такого датчика невысока. However, the sensitivity of such a sensor is low.
Ближайшим техническим решением к заявляемому является датчик влажности газов, содержащий полуизолирующую подложку из арсенида галлия с нанесенной на поверхность пленкой эпитаксиального арсенида галлия, легированного теллуром, и металлические электроды. The closest technical solution to the claimed one is a gas humidity sensor containing a semi-insulating substrate of gallium arsenide with a tellurium doped epitaxial gallium arsenide film and metal electrodes.
Недостатком известного устройства является недостаточная чувствительность для контроля влажности газов и трудоемкость его изготовления, предусматривающая нанесение эпитаксиальной пленки на подложку. A disadvantage of the known device is the lack of sensitivity to control the humidity of the gases and the complexity of its manufacture, involving the deposition of an epitaxial film on a substrate.
Задачей изобретения является повышение чувствительности датчика и технологичности его изготовления. The objective of the invention is to increase the sensitivity of the sensor and the manufacturability of its manufacture.
Поставленная задача может быть решена за счет того, что в известном датчике влажности газов, содержащем полупроводниковое основание с нанесенными на его поверхность металлическими электродами, основание выполнено в виде монокристаллической пластинки селенида цинка, легированного цинком. The problem can be solved due to the fact that in the known gas humidity sensor containing a semiconductor base with metal electrodes deposited on its surface, the base is made in the form of a single crystal zinc doped zinc selenide.
Повышение чувствительности заявляемого датчика по сравнению с известным датчиком [2] иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 представлена конструкция датчика, а на фиг. 2 приведены сравнительные кривые изменения электропроводности датчиков в условиях адсорбции паров воды. The increase in sensitivity of the inventive sensor compared to the known sensor [2] is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows the design of the sensor, and FIG. Figure 2 shows comparative curves of changes in the conductivity of sensors under conditions of adsorption of water vapor.
Датчик состоит из монокристаллической пластинки селенида цинка, легированного цинком 1, с нанесенными на его поверхность металлическими электродами 2. The sensor consists of a single-crystal plate of zinc selenide doped with zinc 1, with metal electrodes 2 deposited on its surface.
Работа датчика осуществляется следующим образом. The operation of the sensor is as follows.
Датчик помещают в исследуемую среду, при адсорбции паров воды происходит заряжение поверхности полупроводниковой пластинки за счет взаимодействия с ней адсорбированных молекул воды (образуются донорно-акцепторные комплексы типа H2O+δZn-δ). Заряжение поверхности изменяет концентрацию свободных носителей зарядов в пластинке, а вследствие этого изменяется ее проводимость. По величине изменения проводимости с помощью градуировочных кривых можно определить содержание влаги в исследуемой среде.The sensor is placed in the medium under study, during the adsorption of water vapor, the surface of the semiconductor wafer is charged due to the interaction of adsorbed water molecules with it (donor-acceptor complexes of the type H 2 O + δ Zn- δ are formed ). Charging the surface changes the concentration of free charge carriers in the plate, and as a result, its conductivity changes. The magnitude of the change in conductivity using calibration curves can determine the moisture content in the test medium.
Из анализа градуировочных кривых, полученных с помощью устройства - прототипа и заявляемого детектора (см. фиг. 2а, б) следует, что заявляемый объект позволяет определять содержание паров воды (в газовых средах) с более высокой чувствительностью. Кроме того, упрощается технология его изготовления: отпадает необходимость в нанесении эпитаксиальной пленки на подложку. From the analysis of calibration curves obtained using the device - the prototype and the inventive detector (see Fig. 2A, b) it follows that the inventive object allows you to determine the content of water vapor (in gaseous media) with higher sensitivity. In addition, its manufacturing technology is simplified: there is no need to apply an epitaxial film to a substrate.
Таким образом, применение легированной цинком монокристаллической пластинки селенида цинка позволило повысить чувствительность датчика и его технологичность. Thus, the use of a zinc-doped single-crystal plate of zinc selenide made it possible to increase the sensitivity of the sensor and its manufacturability.
Источники информации. Sources of information.
1. Авторское свидетельство N 541137, кл. G 01 N 1/11. Бюл. N 48 - 76. 1. Copyright certificate N 541137, cl. G 01 N 1/11. Bull. N 48 - 76.
2. Патент N 1798672, кл. G 01 N 27/22. 2. Patent N 1798672, cl. G 01 N 27/22.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97104680A RU2125260C1 (en) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Sensor of gas humidity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97104680A RU2125260C1 (en) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Sensor of gas humidity |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2125260C1 true RU2125260C1 (en) | 1999-01-20 |
| RU97104680A RU97104680A (en) | 1999-03-10 |
Family
ID=20191196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97104680A RU2125260C1 (en) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Sensor of gas humidity |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2125260C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2161794C2 (en) * | 1999-03-24 | 2001-01-10 | Омский государственный технический университет | Semiconductor gas humidity sensor |
| RU2212656C1 (en) * | 2002-03-04 | 2003-09-20 | Омский государственный технический университет | Gas humidity sensor |
| RU2337759C2 (en) * | 2003-06-24 | 2008-11-10 | Алстом Технолоджи Лтд. | Method for electric filter cleaning, and electric filter |
| RU2530455C1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Nanosemiconductor gas sensor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2035731C1 (en) * | 1991-07-15 | 1995-05-20 | Людмила Ксенофонтовна Грибова | Method for manufacture of piezoelectric crystal transducer of gas moisture content |
-
1997
- 1997-03-25 RU RU97104680A patent/RU2125260C1/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2035731C1 (en) * | 1991-07-15 | 1995-05-20 | Людмила Ксенофонтовна Грибова | Method for manufacture of piezoelectric crystal transducer of gas moisture content |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2161794C2 (en) * | 1999-03-24 | 2001-01-10 | Омский государственный технический университет | Semiconductor gas humidity sensor |
| RU2212656C1 (en) * | 2002-03-04 | 2003-09-20 | Омский государственный технический университет | Gas humidity sensor |
| RU2337759C2 (en) * | 2003-06-24 | 2008-11-10 | Алстом Технолоджи Лтд. | Method for electric filter cleaning, and electric filter |
| RU2530455C1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Nanosemiconductor gas sensor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4072576A (en) | Method for studying enzymatic and other biochemical reactions | |
| US4350660A (en) | Ammonia gas sensors | |
| US3831432A (en) | Environment monitoring device and system | |
| US4238757A (en) | Field effect transistor for detection of biological reactions | |
| US4198851A (en) | Method and structure for detecting the concentration of oxygen in a substance | |
| EP0529668B1 (en) | Chemical sensor for carbon monoxide detection | |
| RU2398219C1 (en) | Semiconductor gas analyser | |
| EP0096095B1 (en) | Semiconductor device, sensor and method for determining the concentration of an analyte in a medium | |
| RU2350936C1 (en) | Semiconducting gas analyser | |
| RU2125260C1 (en) | Sensor of gas humidity | |
| RU2526225C1 (en) | Gas sensor | |
| RU2281485C1 (en) | Semiconductor gas sensor | |
| RU2469300C1 (en) | Semiconductor gas analyser | |
| RU2161794C2 (en) | Semiconductor gas humidity sensor | |
| RU2423688C1 (en) | Nano-semiconductor gas analyser | |
| RU2395799C1 (en) | Gas analyser of carbon oxide | |
| RU2212656C1 (en) | Gas humidity sensor | |
| RU2206083C1 (en) | Sensor of carbon monoxide | |
| RU2178559C2 (en) | Semiconductor gas transducer | |
| RU2178558C1 (en) | Gas transducer | |
| RU2235316C1 (en) | Semiconducting gas sensor | |
| KR930002816A (en) | Sensor for measuring compound quality by capacitance | |
| RU2760311C1 (en) | Carbon monoxide sensor | |
| RU2209423C2 (en) | Sensor of carbon oxide | |
| SU1234763A1 (en) | Moisture transducer |