ТОНКОПЛІВКОВИЙ СЕНСОР НА ОСНОВІ ZnO

Анотація

Газова сенсорика є однією з тих галузей електроніки, що останнім часом найбільш динамічно розвивається. Потреба в розробці газових сенсорів обумовлена необхідністю контролю екологічного стану оточуючого середовища та забезпечення безпеки життєдіяльності людини.
Напівпровідникові сенсори є найбільш перспективними газовими сенсорами, оскільки вони мають малі розміри, просту конструкцію, мале споживання електроенергії, виготовляються за груповою технологією мікроелектроніки, що забезпечує їх порівняно низьку вартість та сумісність з електронними приладами для подальшої обробки сигналів.
Область використання газових сенсорів, що реагують на пари спирту, залежить від вимірюваних концентрацій. Так, в області низьких концентрацій (порядку кількох ppm) такі сенсори застосовуються для аналізу вмісту алкоголю у подиху людини. Тоді як сенсори, які працюють в області високих концентрацій, потрібні для контролю біотехнологічних процесів при виготовленні спиртних напоїв у харчовій промисловості.
В роботі досліджено чутливість тонкоплівкових газових сенсорів резистивного типу на основі оксиду цинку до парів етилового спирту.
Вивчено зміну опору газочутливої плівки при дії газу. Якщо сенсор, газочутливим елементом якого є напівпровідникова плівка n-типу (ZnO), підлягає впливу пару етилового
спирту, опір чутливого елемента зменшується.
Встановлено вплив легування на величину чутливості газового сенсора. Домішки Al та In покращують чутливість тонкоплівкового сенсора на основі ZnO.
Обговорюються механізми чутливості сенсора на основі плівки ZnO до парів етанолу та впливу домішок на його чутливість.