ГАЗОВА ЧУТЛИВІСТЬ СТРУКТУР З ШАРОМ ПОРИСТОГО КРЕМНІЮ, МОДИФІКОВАНОГО МЕТАЛОМ
DOI:
https://doi.org/10.18524/1815-7459.2008.3.114668Ключові слова:
газові сенсори, газова чутливість, пористий кремній, мідь, платина, , бар’єр Шотткі, сірководень, ацетонАнотація
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.
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
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2008 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Авторське право переходить Видавцю.
