ГАЗОВА ЧУТЛИВІСТЬ СТРУКТУР З ШАРОМ ПОРИСТОГО КРЕМНІЮ, МОДИФІКОВАНОГО МЕТАЛОМ

A. A. Evtukh, T. I. Gorbanyuk, D. Danilyuk, V. G. Litovchenko, V. S. Solntsev, G. V. Kuznetsov, V. A. Skryshevsky, G. I. Tsyganova

Анотація


Проведені дослідження морфології поверхні, електрофізичних характеристик та газової чутливості структур метал-кремній з поверхневим шаром пористого кремнію, модифікованого платиною і міддю. Показано, що механізм адсорбції сірководню в структурах з шарами нанопористого кремнію, заповненими міддю, полягає у хімічній взаємодії молекул сірководню з атомами міді та утворенні нової фази CuS, яка і приводить до зміни бар’єру Шотткі метал-кремній. Відновлення таких структур можливо за рахунок прогріву в 50% суміші Ar та Н2 при температурі до 3000 С. Встановлено, що застосування тонких шарів нанопористого кремнію, заповненого міддю, призводить до підсилення адсорбоелектричних ефектів в Al — PS(Cu) — Si структурах. Досліджено зв’язок між морфологією, хімічним складом нанопористого кремнію та чутливістю Шотткі структур до сірководню. Встановлено механізм підсилення адсорбції молекул воднемістких газів, зокрема сірководню. У випадку структур з шарами пористого кремнію, модифікованого платиною, механізм газової чутливості визначається наявністю проміжного поруватого шару, каталітично активного металу (Pt), типом провідності кремнієвої підкладки і параметрами адсорбованих молекул. Встановлено, що збільшення товщини проміжного поруватого шару обумовлює зростання газової чутливості поверхнево-бар`єрних структур. Визначено вплив на газову чутливість складу газового середовища (насичені пари води та ацетон), технології виготовлення та режиму роботи поверхнево-бар`єрних структур.


Ключові слова


газові сенсори; газова чутливість; пористий кремній; мідь; платина;, бар’єр Шотткі; сірководень; ацетон

Повний текст:

PDF

Посилання


Zhang W., de Vasconcelos E.A., Uchida H., Katsube T., Nakatsubo T., Nishioka Y. A study of silicon Schottky diode structures for NOx gas detection. // Sensors and Actuators B. — 2000. — V.65. — P.154- 156.

Тутов Е.А., Андрюков А.Ю., Рябцев С.В. Неравновесные процессы в емкостных сенсорах на основе пористого кремния. // Письма в ЖТФ. — 2000. — Т.26, №17. — C. 53-58.

Litovchenko V.G., Gorbanyuk T.I., Solntsev V.S., Evtukh A.A. Mechanism of hydrogen, oxygen and humidity sensing by Cu/Pd-porous silicon-silicon structures. // Appl. Surf. Sci. — 2004. — V.234. — P.262-267.

Arbiol J., Rossinyol E., Cabot A., Peiro F., Cornet A., Morante J.R., Chen F., Liu M. Noble metal nanostructures synthesized inside mesoporous nanotemplate pores. // Electrochem. and Solid-State Lett. — 2004. — V.7, #7. — P.J17-J19.

Arbiol J., Cabot A., Morante J.R. Distribution of noble metal Pd and Pt in mesoporous silica. // Appl. Phys. Lett. — 2002. — V.81, #18. — P.3449-3451.

Cai W., Zhang Y., Jia J., Zhang L. Semiconducting optical properties of silver/silica mesoporous composite. // Appl. Phys. Lett. — 1998. — V.73, #19. — P.2709-2711.

Gole J.L., Seals L.T., Lillhei P.T. Patterned metallization of porous silicon from electroless solution for direct electrical contact. // J. Electrochem. Soc. — 2000. — V.147, #10. — P.3785-3789.

Pearlstein F. //Modern Electroplating. (ed. Lowenheim F.A.). — New-York. Wiley. — 1974. — 170p.

Сorostiza P., Servat J., Morante J.R., Sanz F. First stages of platinum electroless deposition on silicon (100) from hydrogen fluoride solutions studied by AFM. //Thin Solid Films. — 1996. — V.275. — P.12-17.

Kuznetsov G.V., Skryshevsky V.A., Tsyganova A.I., Vdovenkova T.A., Gorostiza P., Sanz F. Platinum electroless deposition on silicon from hydrogen fluoride solutions: electrical properties. //Journal Еlectroсhemical Society. — 2001. — V.148. — №8. — P.528-532




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2008.3.114668

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2008 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

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