Способ изготовления тонкопленочного датчика для анализа аммиака в газовой среде
Использование: способ предназначен для изготовления тонкопленочного датчика для анализа аммиака. Сущность изобретения: на подложку с электродами наносят газочувствительный слой из фталоцианина меди, проводят технохимическую активацию и прогрев этого слоя. В качестве газочувствительного слоя используют химически очищенный фталоцианин меди, легированный кислородом воздуха толщиной не более 50 нм. 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к полупроводниковой электронике, в частности к полупроводниковой сенсорной технике, и может быть использовано для изготовления недорогих и простых в изготовлении датчиков для анализа газовой среды, в частности для определения концентрации аммиака.
Известны способы изготовления тонкопленочных датчиков для анализа газовой среды, которые включают нанесение газочувствительного слоя на подложку с электродами и технологическую активацию этого слоя. Известен способ изготовления тонкопленочного датчика для анализа аммиака в газовой среде, который включает нанесение газочувствительного слоя из органического полупроводника фталоцианина меди на подложку с электродами и технологическую активацию этого слоя. Этот способ изготовления заключается в следующем: 1. На стеклянную подложку с электродами наносят вакуумным напылением газочувствительный слой органического полупроводника меди (CuPc). 2. Многократный (11 циклов) нагрев до 84oC и охлаждения до 20oC чувствительного слоя органического полупроводника CuPc в окружающем воздухе и вакууме. 3. Прогрев слоя газочувствительного полупроводника CuPc при 50oC в течение 10 мин. Однако в полученном по такому способу тонкопленочном датчике для анализа аммиака в газовой среде имеется существенный недостаток низкая чувствительность при анализе концентрации аммиака (NH3) в воздухе и сложная многостадийная технология изготовления датчика. Изобретение направлено на повышение чувствительности тонкопленочного датчика для анализа аммиака в газовой среде и упрощение технологии ее изготовления. Это достигается тем, что на подложку с электродами наносится слой химически очищенного CuPc толщиной не более 50 нм, который подвергается легированию кислородом воздуха. Предлагаемый способ изготовления тонкопленочного датчика для анализа аммиака в газовой среде заключается в следующем: 1. На ситалловую подложку с электродами наносят вакуумным напыление газочувствительный слой толщиной не более 50 нм из органического полупроводника CuPc, очищенного химическими методами. 2. Легирование слоя CuPc кислородом воздуха. Новым в предлагаемом способе по сравнению с прототипом является нанесение газочувствительного слоя органического полупроводника CuPc оптимальной толщины не более 50 нм и очищенного химическими методами, а также легирования слоя CuPc кислорода воздуха. Пример. На ситалловую подложку с растровыми электродами (фиг. 1, поз. 1) в вакууме 1.33-10-3 Па наносится термической возгонкой тонкий слой (35 нм) CuPc (фиг. 1. поз. 2), очищенного химическими методами. Температура подложки в процессе конденсации CuPc из газовой фазы поддерживалась в интервале 130-140oC. После напыления слой CuPc подвергался легированию кислородом воздуха. Легированный слой выдерживался в атмосфере NH3 при низкой концентрации при температуре 60oC в течение 30 мин, а затем в вакууме при 150oC. Изготовление тонкопленочного датчика для анализа аммиака в газовой среде предлагаемым способом позволило повысить чувствительность измерения концентрации (C) NH3 до 10 мг/м3, получить линейную зависимость lgR от C (фиг. 2) и упростить технологию изготовления датчика. Испытания тонкопленочных датчиком для анализа аммиака в газовой среде проводили при t=50oC и напряжении <50 В. Измеряли зависимость показаний датчика от концентрации аммиака в пределах 10-1000 мг/м3. Для возврата сопротивления датчика производили прогрев до 150oC в течении 4 мин. Датчики обладают высокой стабильностью параметров. Погрешность в измерении первоначального сопротивления составила не более 1% Сопоставление характеристик, представленных в таблице, иллюстрирует несомненное преимущество заявленного способа изготовления.Формула изобретения
Способ изготовления тонкопленочного датчика для анализа аммиака в газовой среде, включающий нанесение газочувствительного слоя из фталоцианина меди на подложку с электродами, технохимическую активацию этого слоя и прогрев газочувствительного слоя, отличающийся тем, что на подложку с электродами наносят слой химически очищенного фталоцианина меди толщиной не более 50 нм, который подвергается легированию кислородом воздуха.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Резистивный газовый датчик // 2076315
Изобретение относится к аналитическому приборостроению и, в частности, к полупроводниковым датчикам для измерения концентрации газов в окружающей среде
Способ определения степени совместимости связующего и наполнителя в углерод-углеродных композитах // 2072517
Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам исследования и контроля углеродных материалов, и может быть использовано в отраслях промышленности, производящих композиты на основе углерода
Изобретение относится к газоаналитическому приборостроению и может быть использовано для изготовления полупроводниковых газочувствительных элементов, используемых в устройствах для обнаружения горючих газов
Изобретение относится к области аналитической техники, а именно к способам изготовления полупроводниковых датчиков газов для анализа состава окружающей среды
Способ изготовления датчика состава газа // 2065601
Способ определения концентрации газа // 2065159
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике определения концентрации газа в среде с переменным газовым составом, и может быть использовано для регистрации наличия и определения концентрации газов в вакуумных камерах, реакторах при анализе газов и паров в воздухе
Датчик состава газа // 2100800
Изобретение относится к аналитическому приспособлению, в частности к монтажным конструкциям датчика состава газа, и может найти применение в области анализа газовой среды
Твердотельный газовый сенсор // 2100801
Изобретение относится к устройствам для контроля параметров газовых сред, в частности к чувствительным элементам газоанализаторов, и может быть использовано для обнаружения и определения концентраций таких горючих и токсичных газов, как, например, H2, CO, C2H5OH, CnH2n+2, H2S, SO2, в горнодобывающей, нефтеперерабатывающей, химической промышленностях, экологии и других отраслях деятельности
Твердотельный газовый сенсор // 2102735
Сенсор паров аммиака // 2110061
Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для определения концентрации паров аммиака в атмосфере промышленных объектов и при экологическом контроле
Полупроводниковый датчик газов // 2114422
Изобретение относится к области газового анализа, в частности к полупроводниковым газовым датчикам для контроля токсичных газов
Изобретение относится к аналитическому приборостроению
Сенсор паров ароматических углеводородов // 2119662
Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для определения концентрации паров ароматических углеводородов в атмосфере промышленных объектов и при экологическом контроле
Термохимический газоанализатор // 2119663
Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к конструкциям малогабаритных датчиков для измерения концентрации горючих газов в окружающей среде
Сенсор паров аммиака // 2123685
Изобретение относится к области поиска перспективных материалов для пьезосорбционных химических сенсоров, используемых при контроле состава газообразных сред: например, окружающей воздушной среды - на предмет присутствия в ней тех или иных загрязнителей или газовых фаз, в частности диоксида серы