РОЗПІЗНАВАННЯ ГАЗІВ НА ОСНОВІ МІКРОКОМП'ЮТЕРНОГО АНАЛІЗУ ДАНИХ СЕНСОРІВ ПОРУВАТОГО КРЕМНІЮ

Анотація

Робота присвячена проблемі детектування горючих і токсичних газів, а також їх попарного розпізнавання на основі вимірювання зміни технічних параметрів ПК, зокрема дослідженню концентраційних залежностей опору, ємності та частотної залежності імпедансу сенсорів ПК. Для розпізнавання газів запропоновано обробляти дані сенсорів ПК за допомогою мікрокомп’ютерних систем. В роботі досліджувались процеси детектування пар таких токсичних газів як морфолід пеларгонової кислоти (МПК) та газ аміак, а також горючо-вибухонебезпечних газів пропан та летких органічних сполук тютюнового диму. Для цього проведені вимірювання ВАХ, опору, ємності зразків та частотної залежності імпедансу ГС при безпосередньому контакті з газами при зміні іх концентрації в об’ємі.

Для розпізнавання двох токсичних газів МПК і аміаку вимірювались вольт-амперні характеристики та визначались концентраційні залежності ємності та опору гетероструктур ПК. При адсорбції МПК та зростанні концентрації останнього ємність та опір поруватого кремнію n- типу спадали Якщо ПК знаходиться в зоні дії аміаку, то ємність та опір зразка зростають, тобто реалізується режим екстракції електронів. Таким чином, різний характер залежностей опору та ємності дозволяє розпізнавати ці гази.

Для іншої пари газів – летких органічних сполук тютюнового диму та горючо-вибухонебезпечного газу пропану спостерігається однаковий вплив полярних молекул газу на підсистему носіїв ПК (опір та ємність зростають), однак розпізнавання газів в цьому випадку здійснюється за аналізом зміни вигляду частотної залежності різницевого значення імпедансу зразків ПК, що адсорбують ці гази.