ПРО ЛІНІЙНІСТЬ РОБОЧОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЄМНІСНИХ СЕНСОРІВ ВОЛОГОСТІ ГАЗОВИХ СЕРЕДОВИЩ НА ОСНОВІ КРЕМНІЄВИХ МОН – СТРУКТУР З НАНОРОЗМІРНИМ ОКСИДНИМ ШАРОМ - Фастиковський, П. П.; Глауберман, М. А. (Сенсорна електроніка і мікросистемні технології, 2015)
Метою роботи є встановлення причини лінійності робочої характеристики ємнісних сенсорів вологості газових середовищ на основі кремнієвих МОН – структур з нанорозмірним оксидним шаром, що знаходяться у режимах збіднення або слабкої інверсії. Зразки сенсорів для досліджень виготовлялись на основі вологочутливих структур Mо-SiO2-NN+Si(111) з концентрацією донорів у N - шарі кремнию Nd = 2∙1021 м-3. Оксид завтовшки ~ 5 нм створювався окисленням початкової кремнієвої епітаксіальної пластини на повітрі. Вимір ємності зразків виконувався за допомогою високочастотного промислового моста змінного струму на частоті 1 МГц. При проведенні досліджень структури розміщувалися в лабораторній камері вологості, в якій можна було міняти відносну вологість повітря від 10 до 100 %. На основі встановлення аналітичного зв’язку між вимірюваною ємністю і параметрами структури та зв’язку між цими параметрами і відносною вологістю газового середовища спостережувана експериментально лінійність робочої характеристики обґрунтована теоретично. Отриманий вираз для розрахунку робочої характеристики адекватно описує експериментальні залежності. Показано, що лінійність робочої характеристики обумовлена лінійністю зміни поверхневого потенціалу структури від вологості, а лінійність зміни поверхневого потенціалу визначається параметрами структури та лінійністю зміни щільності поверхневих станів, індукованих молекулами води поблизу межі розділу кремній – оксид.