Газовый датчик

(51)5 6 01 М 27/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Науч но-исследова тел ьский институт "Дельта"(57) Использование: исследование или анализ материалов с помощью электрических средств путем определения теплоты, выделяющейся при химической реакции. СущИзобретение относится к исследованию или анализу материалов с помощью электрических средств, в частности, путем определения теплоты, выделяющейся при химической реакции.Целью изобретения является увеличение точности измерения концентрации газового компонента в воздушной смеси и уменьшение потребляемой мо,цности,На фиг, 1 представлен предлагаемый газовый датчик, а на фиг. 2 - электрическая схема его включения,Датчик выполнен в виде полупроводниковой мезаструктуры, содержащей внутри себя два горизонтальных полупроводниковых перехода, На тыльной поверхности мезаструктуры размещена пленка катализатора 5, а на другой поверхностиность изобретения: газовый датчик выполнен в виде полупроводниковой мезаструктуры, содержащей внутри себя два горизонтальных полупроводниковых перехода, на поверхность которой нанесена пленка катализатора. Мезаструктура размещена на диэлектрической ните, размещенной на полупроводниковой подложке, имеющей сквозное отверстие. Слои. образующие горизонтальные палупрсвадниковые переходы, имеат тип проводимости подложки, причем верхний и нижний споив низкоомные, а средний, толщина которого не более 3-х диффузионных длин неосновных носителей зарядов, низкоамнь(й и содержит мелкую и глубокую прлмеси противоположного знака. 2 ил. металлическая разводка 6, Диэлектрическая нетеплаправадящая мембрана 4 рас- Ч положена на полупроводниковой подложке Оь 1, имеющей сквозное отверстие больше размеров мезаструктуры и по размеру мембра- Я ны 4. На мезаструктуре на толщину нижнего д слоя 1 с двух противоположных сторон сформированы две ступеньки. Слои, образующие горизонтальные палуправорникавь е переходы, имеют тип проводимости подложки 1, причем внешние слои 1 и 3 - низ-д коомные, а средний 2, толщина которого не более трехдиффузионных д 1 ин неаснавных носителей заряда, высокоомный, содержит мелкую и глубокую примеси противоположного знака, причем отношение концентраций неосновных и основных носителей заряда в нем более отношения времен жиз 1762210ни коротко- и долгоживущих носителей заряда,Датчик работает следующим образом, Согласно фиг, 2 заявляемый датчик посредством металлических электродов 6 включается в цепь по постоянномутоку. При этом в цепи возникают синусоидальные автоколебания тока. Нагревательный элемент датчика п -типа проводимости 6-1-6 включается в автономную электрическую цепь. При подаче на катализатор исследуемой газовой смеси, содержащей анализируемую компоненту, например, водород, происходит каталитическая реакция окисления последнего на поверхности палладия, сопровождающееся выделением теплоты реакции. Это тепло регистрируется по изменению температуры и - о - п структуры 1-2-3, что приводит к изменению частоты синусоидальных автоколебаний тока в цепи, Для увеличения чувствительности можно увеличить температуру катализатора за счет пропускания большего тока через нагревательный элемент 6-1-6. Изменение частоты колебаний тока, характеризующее концентрацию детектируемого газа, регистрируется простым и надежным частотомером, Для контроля температуры заявляемого устройства в нем предусмотрен п -терморезистор 6-3-6.Изобретение может быть использовано 5 в микроэлектронных измерителях компонентов газовых смесей.Формула изобретения Газовый датчик, выполненный в видеполупроводниковой трехслойной меэаст руктуры, содержащей внутри себя два полупроводниковых перехода и размещенной на нетейлопроводящей мембране, расположенной на полупроводниковой подложке с отверстием размером, превышающим раз мер мезаструктуры, на мезаструктуре состороны отверстия размещена пленка катализатора, а с противоположной стороны- электроды, отл ича ю щийс я тем,что, с целью увеличения точности измерения 20 концентрации газа, слои, образующие горизонтальные полупроводниковые переходы, имеют тип проводимости подложки, причем внешние слои - низкоомные, а средний, толщина которого не более трех диффузионных 25 длин неосновных носителей заряда, - высокоомный и легирован примесями цинка и фосфора.1762210 Составитель В, ПривезенцевТех ред М.Мор гентал Корректор Н. Гунько Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 3255 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5