Введение
Глава 1. Микроэлектронные газовые датчики на основе SnO2 11
1.1 Физико-химические свойства плёнки диоксида олова (SnO2 ) 11
1.1.1 Кристаллическая структура SnO2 11
1.1.2 Электронные свойства плёнки SnO2 12
1.2 Газочувствительные свойства плёнки SnO2 13
1.2.1 Объёмная проводимость 13
1.2.2 Физические эффекты на поверхности SnO2 16
1.2.3 Физические эффекты на границе зёрен 20
1.2.4 Газовая чувствительность при комнатной температуре: фотоэлектрокатализ 23
1.3 Конструкция газовых датчиков 27
1.4 Газовые датчики на основе МОП-структуры 33
1.5 Методы синтеза плёнок оксидов металлов для газовых датчиков
1.5.1 Вакуумное напыление (PVD) 38
1.5.2 Химическое осаждение из газовой фазы (CVD) 39
1.5.3 Пиролиз распыляемого вещества 39
1.5.4 Золь-гель метод 40
1.5.5 Фотохимическое осаждение (PCD) 41
1.5.6 Магнетронное реактивное распыление (MRS) 41
Выводы к главе 1 45
Глава 2. Методика исследования работы газовых датчиков
2.1 Конструкция микроэлектронных газовых датчиков 47
2.2 Монтаж кристаллов газовых датчиков в корпус 50
2.3 Основные характеристики газовых датчиков 51
2.4 Методика исследования термостабилизации электрических параметров газовых датчиков 54
2.5 Методика исследования газовой чувствительности датчиков к парам различных веществ в воздухе 59
2.6 Методика исследования свойств газовых датчиков при оптическом воздействии при различных температурах 62
2.7 Методика исследования вольт-амперных характеристик газовых датчиков включённых по схеме МОП-структур 65
Глава 3. Исследование газовой чувствительности датчиков 68
3.1 Термостабилизация электрических параметров газовых датчиков 68
3.2 Исследование влияния примесной модификации поверхности газовых датчиков катализатором 70
3.2.1 Исследование чувствительности не модифицированных газовых датчиков 70
3.2.2 Исследование чувствительности газовых датчиков, поверхностно модифицированных палладием 75
3.3 Исследование влияния оптического излучения на чувствительность газовых датчиков 82
3.3.1 Влияние оптического излучения на электрические и газочувствительные свойства датчиков 83
3.3.2 Исследование механизмов взаимодействия света с поверхностью чувствительного элемента газовых датчиков 91
3.3.3 Влияние оптического воздействия на чувствительность газовых датчиков, поверхностно модифицированныхсеребром и палладием 99
Выводы к главе 3 104
Глава 4. Исследование особенностей релаксационных процессов в газочувствительном слое датчиков 106
4.1 Исследование механизмов и особенностей релаксации в газочувствительном слое датчика после термического
воздействия 106
4.1.1 Особенности термической релаксации в газочувствительном слое датчика 106
4.1.2 Особенности механизмов релаксации сопротивления газочувствительного слоя датчика после термического воздействия 112
4.1.3 Кинетика изменения температуры кристалла газового датчика при периодическом тепловом воздействии 118
4.2 Исследование механизмов и особенностей релаксации в газочувствительном слое датчика после оптического воздействия 120
4.2.1 Особенности механизмов релаксации сопротивления газочувствительного слоя датчика после оптического воздействия 120
4.2.2 Кинетика изменения сопротивления газочувствительного слоя датчика при периодическом оптическом воздействии 127
Выводы к главе 4 129
Глава 5. Исследование влияния электрического поля на газочувствительные свойства датчика, включённого по схеме моп-транзистора 131
5.1 Газовый датчик на основе МОП-транзистора 131
5.2 Механизм чувствительности МОП газовых датчиков 132
5.3 Модуляция напряжения затвора и его влияние на селективность газового датчика 134
5.4 Включение микроэлектронного газового датчика по схеме полевого транзистора с нижним расположением затвора 136
5.5 Вольт-амперные характеристики газового датчика, включённого по схеме полевого транзистора 138
Выводы к главе 5 145
Основные результаты и выводы 146
Список литературы
