Датчик влажности газов Советский патент 1993 года по МПК G01N27/02 

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано в адсорбционных электрических датчиках для измерения влажности различных газов.

Цель изобретения - повышение чувствительности датчика влажности, упрощение обработки эпитаксиальной пленки (исключение дополнительной операции) и улучшение условий труда за счет исключения из процесса агрессивной фтороводородной кислоты.

На фиг. 1 показан датчик, в сечении, на фиг. 2 - градуировочные кривые датчиков (предлагаемого и прототипа).

Датчик влажности газов состоит из полу изолирую щей подложки 1, автоэпитакси- альной пленки высоколегированного теллуром арсенида галлия 2, металлических электродов 3, представляющих омические индиевые контакты, изготовленные методом вплавления.

Датчик получают следующим образом.

На прлуиэолирующей подложке методом газотранспортной реакции выращивают автоэпитаксиальную пленку высоколегированного теллуром арсенида галлия толщиной 1,9 мкм. На поверхности эпитаксиальной пленки вплавляют металлические индиевые электроды.

Принцип работы датчика основан на изменении проводимости полупроводниковой пленки при адсорбции паров воды, которая сопровождается образованием донорно-ак- цепторных комплексов типа НаО ... Ga .

Датчик работает следующим образом.

Датчик помещают в исследуемую среду. При адсорбции паров воды происходит заряжение поверхности пленки за счет взаимодействия адсорбированных молекул воды с поверхностью. Заряжение поверхности изменяет концентрацию свободных носителей-зарядов в пленке, а вследствие этого меняется ее проводимость. По величине изменения проводимости с помощью грэдуировочных кривых можно определить содержание влаги в исследуемой среде.

Легирование арсенида галлия увеличивает концентрацию активных центров адсорбции воды, увеличивая чувствительность датчика. О повышении чувствительности по сравнению с прототипом свидетельствует фиг. 2. Чувствительность предложенного датчика в 2 раза превышает чувствительность известного датчика. Кроме того, упрощается технология за счет исключения операции обработки пленки и улучшаются условия труда (отсутствие в процессе фторо- водородной кислоты).

Таким образом, применение высоколегированной теллуром эпитаксиальной пленки арсенида галлия позволяет повысить

0

чувствительность датчика, упростить его предварительную подготовку, улучшить условия труда,

Формула изобретения Датчик влажности газов, содержащий полуизолирующую подложку из арсенида галлия с нанесенной на поверхность пленкой зпитаксиального арсенида галлия и металлические электроды, отличающий с я тем, что, с целью повышения его чувствительности, пленка выполнена из арсенида галлия, легированного теллуром.

Изобретение относится к области метрологии и может быть использовано в датчиках влажности. Чувствительный элемент выполнен из арсенида галлия, легированного теллуром. 2 ил.

®ЙГ« I