Введение
Глава 1 Диоксид олова и сенсоры на его основе 9
1.1. Физические свойства диоксида олова 9
1.2. Модель обратимого процесса газовой чувствительности 14
1.3. Модели электропроводности поликристаллического диоксида олова 22
1.4. Получение тонких пленок диоксида олова методом реактивного магнетронного распыления 27
1.5. Влияние примесей на свойства диоксида олова 34
1.6. Способы обеспечения селективности сенсора 39
Выводы к первой главе 45
Глава 2 Технология изготовления газовых сенсоров на основе тонких пленок SnOx 47
2.1 Формирование контактов и нагревателя 48
2.1.1. Конструкции газовых сенсоров 48
2.1.2. Магнетронное напыление платины 51
2.2. Реактивное магнетронное напыление пленок SnOx 52
2.2.1. Конструкция установки 52
2.2.2. Зависимость свойств получаемых пленок от давления газовой смеси при напылении 56
2.2.3. Выбор температуры нагрева подложки при напылении 60
2.2.4. Предварительная обработка подложек 62
2.3. Легирование пленок SnOx в процессе напыления методом составной мишени 67
2.4. Нанесение на поверхность SnOx тонкого слоя платины 68
2.5. Термообработка пленок SnOx 69
2.5.1. Конструкция установки для контролируемого отжига 69
2.5.2. Изменение сопротивления пленки SnOx при нагреве на воздухе 71
2.5.3. Выбор режима отжига 75
Выводы ко второй главе 77
Глава 3 Экспериментальные исследования параметров тонких пленок SnOx 79
3.1. Исследование состава пленок SnOx 80
3.2. Исследования структуры пленок SnOx 87
3.2.1. Измерение толщины пленок
3.2.2. Микроскопия
3.2.3. Определение размера кристаллитов методом рентгеновской дифракции 92
3.3. Исследования оптических свойств пленок SnOx 94
3.4. Электрическое сопротивление пленок SnOx 100
3.4.1. Температурные зависимости сопротивления пленок SnOx на воздухе 100
3.4.2. Электрическое сопротивление пленок SnOx в вакууме 112
3.4.3. Температурные зависимости сопротивления пленок SnOx в монооксиде углерода и в парах спирта 118
3.5. Обсуждение результатов 121
Выводы к третьей главе 125
Глава 4 Исследования газовых сенсоров на основе пленок SnOx 127
4.1. Параметры сенсоров и постановка задачи их разработки 127
4.2. Установка для исследования газочувствительных свойств 133
4.3. Стабильность электрического сопротивления сенсоров 134
4.4. Чувствительность пленок SnOx к метану, монооксиду углерода, парам спиртов и ацетона 136
4.4.1. Динамические характеристики 136
4.4.2. Чувствительность и ее температурная зависимость 141
4.5. Влияние аддитивов на чувствительность пленок SnOx 146
4.6. Использование матрицы сенсоров для повышения селективности 159
4.7. Обсуждение результатов 161
Выводы к четвертой главе 166
Основные результаты и выводы 167
Список используемой литературы
