Способ получения чувствительного элемента для газового анализа

Способ получения чувствительного элемента для газового анализа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е 679861

И3ОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.02.78 (21) 2578944/18 — 25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

G 01 N 27/02//

// G 01 N 31/06

Гооударотвенный комитет

СССР оо делам наооретеннй н открытий

Опубликовано 15.08.79. Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 19.08,79 (53) УДК 543.272:

:66.071.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Лифшиц, Э. Е. Гутман и И. А. Мясников (П) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА

ДЛЯ ГАЗОВОГО АНАЛИЗА

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано для получения селективных полупроводниковых чувствительных элементов.

Известен способ получения чувствительных элементов в виде полупроводниковых пленок окислов металлов путем напыления в вауууме слоя металла с последующим его окислением (1).

Однако этот способ не позволяет получить чувствительный элемент с селективными свойствами.

Наиболее близким техническим решением к йзобретепию является способ получения чувствительного элемента для газового анализа, путем легирования металлами тонкой полупроводниковой пленки окисла металла, нанесенной на нейтральную огнеупорную подложку (2).

Такой способ обеспечивает получение полупроводникового чувствительного элемента с добавками металлов.

Введение добавок служит, в частности, для .I повышения селективности чувствительного элемента в отношении измеряемого компонента в смеси.

Однако известный способ не обеспечивает получение чувствительного элемента с оптнмальной селективностью, поскольку во время изготовления чувствительного элемента невозможно определить изменение селективности по мере легирования.

Легирование должно производиться до определенного оптимального уровня, при котором не происходит изменение параметра чувствительного элемента (электропроводности, работы выхода) при воздействии неизмеряемого компонента.

Целью настояшего изобретения является повышение селективных детектирующих свойств элемента в присутствии водорода.

Поставленная цель достигается тем, что во время изготовления элемента измеряют его электропроводности в вакууме и в атмосфере водорода, при равенстве которых легирование заканчивают.

Кроме того, измерение электропроводности проводят в атмосфере водорода, частично дисссциированного.

679861

- 3

Формула изобретения

Составитель Л. Дикая

Редактор И. Шубина Техред О.Андрейко Корректор А.Гриценко

- Тираж 1090 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4780/38

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Легирование производят металлами с валентностью, равной или большей валентности катиона окисла.

Как показали исследования, при легировании металлами указанной валентности тонкой полупроводниковой пленки окисла металла и-типа чувствительный элемент пассивируется в отношении влияния на него водорода (атомарного и молекулярного) и активируется в отношении влияния атомарного кислорода (или свободных радикалов, таких как ОН, СНз, NHð и др.).

Пример. Чувствительный элемент в виде тонкой полупроводниковой пленки окисла металла п-типа, нанесенной на нейтральную огнеупорную подложку, электропроводность которого регистрируется, легируют в вакууме при! температуре пленки 350 С методом термодиффузни металлов. Периодически легировантге прекращают, чувствительный элемент охлаждают до комнатной температуры и помещают в атмосферу водорода, частично диссоциированноЮ

ro. Легирование прекращают при равенстве значений электропроводности чувствительного элемента в вакууме и атмосфере водорода.

В частности, легирование пленки окиси цинка цинком прекращают при изменении электропроводности пленки от начального значения на

325%. Такой чувствительный элемент не изменяет свою электропроводность при воздействии водорода (атомарного и молекулярного).

Использование предлагаемого способа позволяет, регистрируя на любом этапе изготовления изменение селективности чувствительного элемента, получать ее оптимальное значение, что дает возможность детектировать атомарный кислород (или указанные выше простейшие свободные радикалы) в среде водорода (атомарного и молекулярного) с лучшей точностью.

1. Способ получения чувствительного элемента для газового анализа путем легирования ме15 таллами тонкой полупроводниковой пленки окисла металла, нанесенной на нейтральную огнеупорную подложку, отличающийся тем, что, с целью повышения селективных детектирующих свойств элемента в присутствии водорода, во

20 время изготовления элемента измеряют его электропроводности в вакууме и в атмосфере водорода, при равенстве которых легирование заканчивают.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

25 измерение электропроводности проводят в атмосфере водорода, частично диссоциированного.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Журнал Всесоюзного химического общестЗО ва им. Д. И. Менделеева, М 1, 1975.

2, Патент США Н 3901067, кл. 73-23, 1976.