Патент на изобретение №2212656
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ
(57) Реферат: Использование: в области газового анализа, для регистрации и измерения содержания паров воды. Сущность изобретения состоит в том, что в известном полупроводниковом газовом датчике, содержащем полупроводниковое основание с нанесенными на его поверхность металлическими электродами, основание выполнено из монокристаллической пластины фосфида индия. Технический результат изобретения заключается в повышении чувствительности датчика и технологичности его изготовления. 2 ил. Изобретение относится к области газового анализа, в частности к детектирующим устройствам, применяемым для измерения влажности различных газов. Известен датчик (детектор) по теплопроводности, действие которого основано на различии между теплопроводностью паров вещества и газа-носителя [1] . Однако чувствительность такого датчика (детектора) ограничивается на вещества с теплопроводностью, близкой к теплопроводности газа-носителя. Ближайшим техническим решением к изобретению является датчик влажности газов, содержащий непроводящую подложку с нанесенным на ее поверхность влагочувствительным покрытием – монокристаллической автоэпитаксиальной пленкой арсенида галлия и металлическими токопроводящими контактами. Недостатком известного устройства является недостаточная чувствительность для контроля влажности газов и трудоемкость его изготовления, предусматривающего нанесение энитаксиальной пленки на подложку (требуется разработка специальной сложной технологии). Задачей изобретения является повышение чувствительности датчика и технологичности его изготовления. Поставленная задача 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 пластины фосфида индия. Повышение чувствительности предлагаемого датчика, по сравнению с известным датчиком [2] , иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлена конструкция датчика, а на фиг.2 – сравнительные кривые изменения электропроводности датчиков в условиях адсорбции паров воды соответственно: а) – прототипа, б) – предлагаемого объекта. Датчик состоит из монокристаллической пластины фосфида индия 1 с нанесенными на его поверхность металлическими электродами 2. Принцип работы датчика основан на адсорбционно-десорбционных процессах, протекающих на полупроводниковой пластине и вызывающих изменение ее электропроводности. Работа датчика осуществляется следующим образом. Датчик помещают в исследуемую среду. При адсорбции паров воды, сопровождающейся образованием донорно-акцепторных комплексов типа H2O+  -In–, происходит заряжение поверхности полупроводниковой пластины, соответственно изменение концентрации свободных носителей зарядов, а вследствие этого изменение ее электропроводности. По величине изменения электропроводности с помощью градуировочных кривых можно определить содержание влаги в исследуемой среде.
Из анализа градуировочных кривых, полученных с помощью устройства-прототипа и предлагаемого детектора (см. фиг.2а, б), следует, что предлагаемый 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.
Таким образом, применение монокристаллической пластины фосфида индия позволило повысить чувствительность датчика и его технологичность.
Источники информации1. Вяхирев Д.А., Шушукова А.Ф. Руководство по газовой хроматографии. М.: Высшая школа, 1987. 2. Авторское свидетельство 541137, М.кл.2 G 01 N 1/11, БИ 48-76. Формула изобретения Газовый датчик, содержащий полупроводниковое основание с нанесенными на его поверхность металлическими электродами, отличающийся тем, что основание выполнено в виде монокристаллической пластины фосфида индия. РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 05.03.2006
Извещение опубликовано: 20.02.2007 БИ: 05/2007
|
||||||||||||||||||||||||||
