Микроэлектронный газовый резистивный сенсор на основе нанокристаллических плёнок диоксида олова с аддитивами тербия и сурьмы

Рассмотрена технология изготовления микроэлектронного кремниевого резистивного газового сенсора. Формирование контактов нагревателя и терморезистора на пластине окисленного кремния осуществляется напылением плёнки нихрома и последующей фотолитографией в сочетании с реактивным магнетронным напылением нанокристаллической плёнки диоксида олова с аддитивами тербия и сурьмы. Для чипа сенсора размером 1,5×1,5 мм оптимальная рабочая температура 250-280^оС обеспечивается при мощности нагрева 90 мВт. Сенсор обладает высокой чувствительностью к группе спиртов и малой чувствительностью к бензолу и ацетону.

резистивный газовый сенсор, кремний, микроэлектронная технология, диоксид олова, аддитивы, тербий, сурьма, высокая чувствительность к спиртам, избирательность, resistive gas sensor, silicon, microelectronic technology, tin dioxide, additives, terbium, antimony, high sensitivity to alcohol, selectivity

1. Seiama T., Kato A., Fujuishi K. A new detector for gaseous components using semiconductive thin films // Analyt. Chem. 1962 V. 34. P. 1502-1503.

2. Korotcenkov G., Cho B. K. Metal oxide composites in conductometric gas sensors achievements and challenges // Sensors and Actuators. B. 2017. V. 244. P. 182-210.

3. Das Soumen, Jayaraman V. SnO2: A comprehensive review on structures and gas sensors // Progr. Mater. Sci. 2014. V. 66. P. 112-255.

4. Кривецкий В. В., Румянцева М. Н., Гаськов А. М. Химическая модификация нанокристаллического диоксида олова для селективных газовых сенсоров // Успехи химии. 2013. Т. 82(10). С. 917-941.

5. Гуляев А. М., Мухина О. Б., Варлашев И. Б, Сарач О. Б., Титов А. В., Бурцев М. С., Прохоров В. В. Особенности технологии и свойства тонкопленочных сенсоров на основе SnO2, полученных реактивным магнетронным напылением // (2001) Сенсор АНО “ИРИСЭН” С.10-21.

6. Гуляев А. М., Сарач О. Б., Котов В. А., Ванин А. А., Ануфриев Ю. В., Коновалов А. В. Резистивные газовые сенсоры с повышенной чувствительностью к спиртам на основе нанокристаллических плёнок окислов олова с аддитивами тербия и сурьмы // Измерительная техника. 2017. № 7. С. 34-37.

7. Weber I. T., Valentini A., Probst L. F. D., Longo E., Leite E. R. Catalytic activity of nanometric pure and rare earth-doped SnO2 samples // Mater. Lett. 2008. V. 62 (10-11). Р. 1677-1680.

8. Гуляев А. М., Сарач О. Б., Котов В. А., Кобзев А. И., Петров А. Д. Влияние влажности на параметры газовых сенсоров на основе нанокристаллических пленок оксида олова с аддитивами тербий и сурьма // Микро- и нанотехнологии в электронике: Материалы IX Междунар. науч.-техн. конф. Нальчик, 2017. С. 466-469.

9. Guljaev A. M., Sarach O. B., Vanin A. A., Slepneva M. A. «The Electronic Nose» on the base of nanocrystalline films of tin and rare earth oxides // SPITSE-2014: Simp. Sense/Enable, Limenau, Germany, 2014