DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2006.3.112575

АНАЛІТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ КОНЦЕНТРАЦІЙНИХ ЗАЛЕЖНОСТЕЙ ЧУТЛИВОСТІ СЕНСОРІВ ГАЗУ

V. V. Petrov

Анотація


У роботі проведено аналіз літературних даних по чутливості сенсорів СО, NH3, C2 H5 OH, H2 S; и NO2, які працюють на зміні поверхневої провідності газочутливих матеріалів. Методом найменших квадратів побудовані регресійні залежності чутливості сенсора від концентрації газів, що мають вид степенної функції. Показано, що величина степеня m вказує на
переважаючий механізм поверхневих реакцій, що протікають між молекулами газу і поверхнею газочутливого матеріалу.


Ключові слова


сенсор газу; чутливість сенсора; механізм поверхневої реакції; регресійний коефіцієнт

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Мальцев П.П., Кузин А.Ю., Телец В.А. О терми-нах в микросистемной технике // Микросистемная техника. — 2002. — №10. — С. 35-37.

Дорожкин Л.М., Розанов И.А. Химические газовые сенсоры в диагностике окружающей среды // Сенсор. — 2001. — №2. — С.2-10.

Ferroni M., Guidi V., Martinelli G., Nelli P., Sacerdoti M., Sberveglieri G. Characterization of a molybdenum sputtered thin film as a gas sensor// Thin Solid Films. — V.307. — 1997. — P.148-151.

Петров В.В. К вопросу о коэффициенте чувствительности полупроводниковых химических сенсоров газа// Сенсор. — 2003. — №1. — C.47-50.

Крылов О.В. Гетерогенный катализ. М.: ИКЦ “Академкнига”, 2004. — 679с.

Barsan N.,Weimar U. Understanding the fundamental principles of metal oxide based gas sensors; the example of CO sensing with SnO2 sensors in the presence of humidity// J. Phys.: Condens. Matter. — 2003. — V.15. — P.R813–R839.

Y.u. — De. Wong and ather. Ammonia — sensing characteristic of Pt and SiO2 doped SnO2 materials // Solid — State Electronics. — 2001. — V45. — P. 347- 350.

Акимов Б.А., Албул А.В., Гаськов А.М., Ильин В.Ю., Лабо М., Румянцева М.Н., Рябова Л.И. Сенсорные свойства по отношению к сероводороду и электропроводность поликристаллических пленок SnO2 (Cu)// ФТП. — 1997. — Т.31. — №4. — С.400-404.

Comini E., Guidi V., Malagu C. and oth. Electrical Properties of Tin Dioxide Two-Dimensional Nanostructures// J. Phys. Chem. B. — 2004. — V.108. — P.1882-1887.

Stankova M. Vilanova X., Calderer J.and oth. Sensitivity and selectivity improvement of rf sputtered WO3 microhotplate gas sensors// Sensors and Actuators B. — 2006. — V.113. — P.241–248.

Tong M., Dai G., Gao D. Gas-sensing properties of PdO-modifed SnO2 -Fe2 O3 double-layer thin-flm sensor prepared by PECVD technique// Vacuum. — 2000. — V.59. — P. 877-884.

Kocemba I., Paryjczak T. Metal films on SnO2 surfase as selective gas sensors// Thin Solid Films. — 1996. — V. 272. — P. 15-17.

Serrini P., Brios V., Horrillo M.C., Traverse A., Manes L. Chemical composition and crystalline structure of SnO2 thin films used as gas sensors// Thin Solid Films. — 1997. — V. 304. — P. 113-122.

Kappler J., Tomescu A., Barsan N., Weimar U. CO consumption of Pd doped SnO based sensors//Thin Solid Films. — 2001. — V.391. — P.186-191.

Chen J.S. , Li H.L., Huang J.L. Structural and CO sensing characteristics of Ti-added SnO2 thin films// Applied Surface Science. — 2002. — V.187. — P.305- 312.

GopalReddy C.V., Manorama S.V., Rao V.J, Lobo A., Kulkarny S.K. Noble metal additive modulatin of gas sensitivity of BaSnO3 , explained by a work function based model // Thin Solid Films. — 1999. — V. 348. — P. 261-265.

Tadeev A.V., Delabouglise G., Labeau M. Sensor properties of Pt doped SnO2 thin films for detecting CO // Thin Solid Films. — 1999. — V. 337. — P. 163- 165.

Ferroni M, Guidi V., Martinelli G., Nelli P., Sacerdotti M., Sberveglieri G. Characterisation of a molybdenum oxide sputtered as a gas sensor // Thin Solid Films. — 1997. — V.307. — P. 148-151.

Dayan N.J., Sainkar S.R., Karekar R.N., Aiyer R.C. Formulation and characterization of ZnO:Sb thickfilm gas sensors// Thin Solid Films. — 1998. — V. 325. — P. 254-258.

Cirilli F., Kaciulis S., Mattogno G. and oth. Influence of Cu overlayer on the properties of SnO -based gas sensors//Thin Solid Films. — 1998. — V.315. — P.310–315.

Safonova O.V., Rumyantseva M.N., Ryabova L.I., Labeau M., Delabouglise G., Gaskov A.M. Effect of combined Pd and Cu doping on microstructure, electrical and gas sensor properties of nanocrystalline tin dioxide//Materials Science and Engineering. — 2001. — B85. — P.43–49.

Nelli P., Faglia G., Sberveglieri G., Cereda E., Gabetta G., Dieguez A.,Romano- Rodriguez A., Morante J.R. The aging effect on SnO2 -Au thin film sensors: electrical and structural characterization// Thin Solid Films. 2000. — V.371. — P. 249-253.

Гаськов А.М., Румянцева М.Н. Выбор материалов для твердотельных газовых сенсоров// Неорганические материалы. — 2000. — N.36. — №3. — C.369-378.

Sahm T., Mädler L., Gurlo A., Barsan N., Weimar U., Roessler A., Pratsinis S.E. High performance porous metal oxide sensors via single step fabrication// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. MA1

Prinetto F., Morandi S., Di Martino M., Ghiotti G., Lorret O., Tichit D., Malagù C., Vendemiati B., C. Carotta M. Synthesis and characterization of gas sensor materials obtained from Pt/Zn/Al layered double hydroxides// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. MA13.

Rossinyol E., Marsal A., Arbiol J., Peiró F., Cornet A., Morante J.R., Solovyov L.A., Tian B., Bo T., Zhao D. Crystalline mesoporous tungsten oxide for gas sensing applications// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. TA6.

Koziej D., Bârsan N., Shimanoe K., Yamazoe N., Szuber J., Weimar U. Spectroscopic insights into CO sensing of undoped and palladium doped tin dioxide sensors derived from hydrothermally treated tin oxide sol // Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11- 14 September 2005. Vol.I. TP11.

Ponzoni A., Faglia G., Comini E., Kovalenko V., Rumyantseva M., Gaskov A. Sensor properties of SnO2 /Fe2 O3 nanocomposites// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol I. TP13.

Fraigi L.B., Weinstock A., Moina C.A. SnO2 modified with self-assembled metal nanoparticles: syntesis and application to thick film gas sensors//Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. TP14.

Morandi S., Comini E., Faglia G., Ghiotti G. Cr-Sn oxide thin films: electrical and spectroscopic characterization with CO, NO2 and ethanol//Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. TP15.

Comini E., Ferroni M., Guidi V., Merli P.G., Morandi V., Sberveglieri G. Low temperature CO detection by gold-activated nanosized titania//Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. TP18.

Ponzoni A., Comini E., Ferroni M., Sberveglieri G. Structural and gas sensing characterization of tungsten oxide deposited by thermal evaporation// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. TP25.

Vendemiati B., Benetti M., Blo M., Carotta M. C., Guidi V., Keppel G., Martinelli G., Sacerdoti M., Zanni A. sympletic gel co-precepitation of TixSn1- xO2 solid solution for gas sensing// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. WPa1.

Esfandyarpour B., Lucas C., Mohajerzadeh S. An Array Sensor for Detection of Reducing Gas Mixtures Using a Genetic Algorithm Approach// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. WPa74.

Neri G., Bonavita A., Rizzo G., Galvagno S., Pinna N., Niederberger M., Capone S., Siciliano P. Towards enhanced performances in gas sensing: nanocrystalline oxides application// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. TP14.

Бубнов Ю.З. Металлооксидные газовые микросенсоры.//Петербургский журнал электроники. — 1997. — №1. — С.59-62.

Connolly E.J., Timmer B., Pham H.T.M., Groeneweg J., Sarro P.M., Olthuis W., French P.J. An ammonia sensor based on a porous SiC membrane // Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. MA4.

Arbiol J., Morante J.R., Bouvier P., Pagnier T., Makeeva E., Rumyantseva M., Gaskov A.M. SnO2 / MoO3 -nanostructure and alcohol detection// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. MA12.

Ruiz A., Illa X., Diaz R., Romano-Rodriguez A., Morante J.R. Analyses of the ammonia response of integrated gas sensors working in pulsed mode// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. MP15.

Marsal A., Rossinyol E., Peiró F., Cornet A., Morante J.R. Comparative Study Between Pulsed and Stationary operation mode for NO2 Gas Detection on WO3 — based sensors //Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. TP22.

Paraguay F.D., Miki-Yoshida M., Morales J., Solis J., Estrada W.L. Influence of Al, In, Cu, Fe and Sn dopants on the response of thin film ZnO gas sensor to ethanol vapour// Thin Solid Films. — 2000. — V.373. — P.137-140.

Park S. — S., Mackenzie J.D. Thickness and microstructure effects on alcohol sensing of tin oxide thin films// Thin Solid Films. — 1996. — V.274. — P.154- 159.

Рембеза С.И., Свистова Т.В., Рембеза Е.С., Борсякова О.И. //Микросистемная техника. — 2001. — №7. — C.14-18.

Рембеза С.И., Свистова Т.В., Рембеза Е.С., Борсякова О.И. Микроструктура и физические свойства тонких пленок SnO2 // ФТП. — 2001. — Т.35. — Вып.7. — С.796-800.

Волков В.Л., Захарова Г.С., Дай Г., Тонг М. Сенсоры паров воды и этанола на основе пленок ксерогелей поливанадатомолибдатов. // Микросистемная техника. — 2001. — №7. — С.6-9.

Kissine V. V., Voroshilov S. A., Sysoev V. V. A comparative study of SnO2 and SnO2:Cu thin flms for gas sensor applications// Thin Solid Films. — 1999. — V.348. — P.304-311.

Candeloro P., Comini E., Di Fabrizio E. M., Sberveglieri G. Metal oxide patterning for anhanced sensor response// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. MA2.

Kroneld M., Novikov S., Saukko S., Kuivalainen P., Kostamo P., Lantto V. Gas sensing properties of SnO2 thin films grown by MBE// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. TP7.

Kotsikau D., Ivanovskaya M., Orlik Fe2 O3 -SnO2 Thick-film sensors for detection of humid ethanol vapors// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. TP12.

Khatko V., Vallejos S., Calderer J., Llobet E., Vilanova X., Correig X. Gas sensing properties of WO3 thin films deposited with in interruptions// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. TP20.

Neri G., Bonavita A., Rizzo G., Baratto C., Faglia G., Sberveglieri G. Pd- and Ca-doped iron oxide for ethanol vapor sensing//Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I1 Wpb74.

Liu C.H., Zhang L., He Y. — J. Properties and mechanism study of Ag doped thin films as H2 S sensors// Thin Solid Films. — 1997. — V.304.

Биленко Д.И., Белобровая О.Я., Жаркова Э.Я. и др. Сенсоры газов на основе пористого кремния// Микросистемная техника. — 2001. — №11. — С.14-17.

Solis J.L., Saukko S., Kish L., Granqvist C.G., Lantto V. Semiconductor gas sensors based on nanostructured tungsten oxide// Thin Solid Films. — 2001. — V.391. — P.255-260.

Baratto C., Faglia G., Sberveglieri G., Boarino L., Rossi A.M., Amato G. Front-side micromachined porous silicon nitrogen dioxide gas sensor// Thin Solid Films. — 2001. — V.391. — P.261-264.

Vincenzia D., Butturia M.A., Stefancich M. and oth. Low-power thick-film gas sensor obtained by a combination of screen printing and micromachining techniques// Thin Solid Films. — 2001. — V.391. — P.288-292.

Blaser G., Ruhl Th., Diehl C., Ulrich M., Kohl D. Nanostructured semiconductor gas sensors to overcome sensitivity limitations due to percolation effects// Physica A. — 1999. — V.266. — P.218-223.

. Barillaro G., Diligenti A., Strambini L. M., Comini E., Faglia G. NO2 detection by means of an integrated silicon resistor with a porous adsorbing layer// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11- 14 September 2005. Vol.I. MP14.

Hernández-Ramírez F., Rodríguez J., Casals O., Russinyol E., Vilà A., Romano-Rodríguez A., Morante J.R., Abid M. Characterization of metal-oxide nanosensors fabricated with focused ion beam (FIB)// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. TP2.

Rodriguez J., Morante J.R., Mendoza E., Poa C.H.P., Borowiak-Palen E., Silva S.R.P,Li Y., Zhu Y. Q. Macroscopic multiwalled carbon nanotube ropes as nitrogen dioxide gas sensor//Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol I. TP5.

Rodriguez J., Cirera A., Morante J.R., Umek P., Cevc P., Arcon D. Titania nanotubes and nanoribbons for NO2 gas sensing applications// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. TP6.

Baratto C., Ferroni M., Faglia G., Sberveglieri G. Iron doped indium oxide for NO2 and ozone sensing //Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. TP8.

Berry L., Brunet J., Varenne C., Mazet L., Pauly A., Wierzbowska K. Influence of technological process steps on the reproducibility and stability of In-P based resistive gas sensors// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I. WPa4.

Ivanov P., Llobet E., Blanco F., Vergara A., Brezmes J., Vilanova X., Gracia, Cané I.C., Correig X. On the effects of the materials and the noble metaldoping to NO2 detection//Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.II. WPa72.

Neri G., Bonavita A., Rizzo G., Galvagno S., Pinna N., Niederberger M., Capone S., Siciliano P. Towards enchanced performances in gas sensing: nanocrystalline oxides application// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol. II. WPb77.

Румянцева М.Н., Сафонова О.В., Булова М.Н., Рябова Л.И., Гаськов А.М. Газочувствительные материалы на основе диоксидов олова// Сенсор. — 2003. — №2. — C.8-33.

Кузнецов А.М. Адсорбция воды на металлических поверхностях// Соровский образовательный журнал. — 2000. — T.6. — №5. — C. 45-51.

McAller G.F., Moseley P.T.// J.Chem. Soc. Faraday Trans. — 1987. — V.83. — P.1323-1346.

Shimanoe K., Ikari K., Shimizu Y., Yamazoe N. STM observation of SnO2 (110) thermal-trated under oxidative condition// Proc. Eurosensors XIX, Barselona, Spain, 11-14 September 2005. Vol.I, MA7.

Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов// 13-е изд. испр. — М.: Наука, 1986. — 544с.




Copyright (c) 2006 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)