Точково-контактний газовий сенсор

Точково-контактний газовий сенсор, що включає два металевих струмопідводи з розташованою між ними наноструктурою, яка проводить електричний струм і має розмір, що не перевищує довжину вільного пробігу носіїв заряду, який відрізняється тим, що наноструктура розміщена в каналі точкового контакту, сформованого з твердого електроліту із провідністю по іонах металу, з якого виготовлені струмопідводи. (19) (21) u200904787 (22) 15.05.2009 (24) 26.10.2009 (46) 26.10.2009, Бюл.№ 20, 2009 р. (72) ПОСПЄЛОВ ОЛЕКСАНДР ПЕТРОВИЧ, ЛЕБЕДЬ ОЛЕНА КОСТЯНТИНІВНА, АЛЕКСАНДРОВ ЮРІЙ ЛЕОНІДОВИЧ, БАЙРАЧНИЙ БОРИС ІВАНОВИЧ, КАМАРЧУК ГЕННАДІЙ ВАСИЛЬОВИЧ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ" 3 45050 ні з одного і того ж матеріалу. Як матеріал може бути використана будь-яка тверда при нормальних умовах речовина, що проводить струм, у тому числі метал, напівметал, напівпровідник, органічні й неорганічні полімери, кристалічні й аморфні сполуки. Сенсор працює в такий спосіб. Газ, що аналізується, адсорбується на поверхні чутливого елементу, і викликає тим самим зміну електронної густини на поверхні наноструктури. Таким чином, пропорційно кількості адсорбованого газу змінюється електричний опір чутливого елементу, який є вихідним сигналом сенсору. До недоліків сенсору відноситься низька механічна стабільність чутливого елементу. Цей чутливий елемент у вигляді відкритого точкового контакту, який безпосередньо контактує з навколишнім середовищем, піддається механічному впливу зовнішніх джерел. Внаслідок такого впливу точковий контакт руйнується або зазнає структурних та енергетичних неоднорідностей. Зміни стану чутливого елементу сенсору призводять до низької відтворюваності сигналу відгуку, ускладнення релаксації, виходу елементу із ладу. Корисна модель, що пропонується, спрямована на підвищення стабільності вихідних параметрів та подовження строку служби сенсору шляхом підвищення механічної стабільності чутливого елементу. Технічний результат досягається тим, що в точково-контактному газовому сенсорі, що включає два металевих струмопідводи з розташованою між ними наноструктурою, яка проводить електричний струм і має розмір, що не перевищує довжину вільного пробігу носіїв заряду, у відповідності з корисною моделлю наноструктуру розміщують в каналі точкового контакту, сформованого з твердого електроліту із провідністю по іонам металу, з якого виготовлені струмопідводи. Точковий контакт виготовляють у напівпровідниковому каналі провідності, який було одержано Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 4 шляхом хімічного або електрохімічного перетворення заздалегідь сформованого металевого точкового контакту. Провідність у напівпровідниковому каналі відбувається по іонам металу, з якого виготовлені струмопідводи. Сенсор, що пропонується, працює в такий спосіб. При контакті чутливого елемента з газовою сумішшю, яка аналізується, газоподібний інгредієнт, здатний утворювати більш міцні в порівнянні з іншими інгредієнтами адсорбційні зв'язки, адсорбується на поверхні напівпровідника, викликаючи тим самим зміну електронної густини на поверхні розташованої усередині напівпровідника наноструктури. У той же час гази з невеликими розмірами молекул можуть проникати крізь дефекти у напівпровідниковому шарі й безпосередньо адсорбуватися на точковому контакті. Вибір матеріалу контакту, який проводить струм, і напівпровідникової сполуки забезпечує необхідну селективність. Структура точкового контакту така, що відношення кількості поверхневих атомів до загальної їхньої кількості в контакті максимальне у порівнянні з усіма іншими можливими структурами. Це обумовлює максимально можливі концентраційні зміни носіїв заряду у каналі провідності при адсорбції аналіту і, як наслідок, максимальну чутливість сенсорного пристрою, вихідним сигналом якого є електричний опір. Джерела інформації 1. G.V. Kamarchuk, A.P.Pospelov, A.V. Yeremenko, E.C. Faulques, and I.K. Yanson, Europhys. Lett. 2006, 76, 575. 2. Пат. 29104 України, МПК (2006) B82B3/00 G01N27/12. Точково-контактний газовий сенсор: 29104 України, МПК (2006) В82В3/00 G01N27/12. Камарчук Г.В., Поспєлов О.П., Єременко А.В., Янсон І.К. (Україна); ФТІНТ ім.Б.І. Вєркіна, НАН України. - № u 2007 05224; Заявл. 14.05.2007; Опубл. 10.01.2008, Бюл. №1 (прототип). Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601