идів металів від Зміни складу навколішньої атмосфери відомій вже больше 40 років. Провідність чутлівого кулі візначається процесами, что протікають на поверхні, что має й достатньо складаний структуру, напівпровідніка. Молекули газу, что знаходяться в пріповерхньому шарі, могут взаємодіяті як з різнімі дефектами на міжзереніх границях, так и з дефектами на поверхні, що не віключені Реакції и между адсорбованімі молекулами. Розглянемо схематично Процеси, что візначають провідність плівкі напівпровідніка n-типу, Наприклад, на Основі SnО 2 чі WO 3, у кісневмісній атмосфері (рис. 1).
Адсорбовані на поверхні молекули кисня іонізуються, захоплюючі Електрон з плівкі напівпровідніка. Таким чином, пріповерхня область збіднюється, что приводити до зниженя провідності сенсора. При попаданні в оточуючій сенсор простір газу, что відновлює, відбувається его Взаємодія з іонамі кисни з Наступний десорбцією ПРОДУКТІВ Реакції. Електрон, что звільніліся, збільшують провідність плівкі.
Рис. 1. Дія відновніка на досліджувану структуру
Твердотільні Напівпровідникові металооксідні сенсори реагують на прісутність в атмосфері широкого спектру газів. Смороду мают малий годину відгуку на зміну концентрації газу при температурі кілька сотень градусів Цельсія и скроню чутлівість, что дозволяє візначаті прісутність більшості як неорганічніх, так и органічніх газів при концентраціях Усього декілька ppm. На жаль, розглянуті сенсори мают НИЗЬКИХ селектівністю до різніх газів, по зміні їхнього опору Неможливо візначіті Який газ віклікала его, можна Сказати позбав, что в навколішнім середовіщі з'явився відновлювач. Для Підвищення селективності можна використовуват два підході. У первом, діференціація чутлівості досягається за помощью Використання матриць сенсорів з різнімі властівостямі и параметрами чуттєвого кулі. У іншому, с помощью АНАЛІЗУ Динаміки Поверхнево реакцій.
1.2 Віді адсорбції. Природа адсорбційніх сил
Адсорбцію на поверхні твердого тіла розділяють на фізічну та хімічну [9]. До ФІЗИЧНОЇ адсорбції належати адсорбційні взаємодії, в якіх молекули адсорбатом зберігають свою індівідуальність, а сили, Відповідальні за адсорбцію, аналогічні силам Ван-дер-Ваальса у реальних газах. За хімічній адсорбції молекула, что адсорбується, утворює хімічне з «єднання Із твердим тілом Завдяк силам обмінної взаємодії, что включаються тією чи іншою мірою іонну взаємодію. На рис. 1.2 подано адсорбційну криву, что є енергією W системи як функція відстані r между поверхнею адсорбенту й Частинку, что абсорбується. Тут q - теплота адсорбції, что є енергією зв »язку адсорбованої молекули Із поверхнею твердого тіла; r0 - відстань между адсорбованою молекулою та поверхня в стані рівновагі. Хімічна адсорбція [11], на Відміну Від ФІЗИЧНОЇ, характерізується однозначно більшім значенням q. Інакше Кажучи, за хімічної адсорбції.
Енергія зв'язку q адсорбованої молекули Із поверхнею твердого тіла за ФІЗИЧНОЇ адсорбції ставити 0,01-0,1 еВ. За хімічної адсорбції ця величина досягає значень 1 еВ. У тієї самий годину хімічна адсорбція, на Відміну Від ФІЗИЧНОЇ, характерізується однозначно меншим значенням r0. Таке розділення адсорбційніх Явища Деяк мірою Умовне, оскількі НЕ існує Достатньо надійніх експериментальних крітеріїв, Які дозволили б розрізніті Обидва види адсорбції.
...
