Publication:
Investigation of Selectivity and Reproducibility Characteristics of Gas Capacitive MIS Sensors

Дата
2021
Авторы
Mikhailov, A.
Etrekova, M.
Litvinov, A.
Samotaev, N.
Filipchuk, D.
Oblov, K.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Научные группы
Организационные подразделения
OrgUnit Logo
Организационная единица
Институт нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике
Институт ИНТЭЛ занимается научной деятельностью и подготовкой специалистов в области исследования физических принципов, проектирования и разработки технологий создания компонентной базы электроники гражданского и специального назначения, а также построения современных приборов на её основе. ​Наша основная цель – это создание и развитие научно-образовательного центра мирового уровня в области наноструктурных материалов и устройств электроники, спинтроники, фотоники, а также создание эффективной инновационной среды в области СВЧ-электронной и радиационно-стойкой компонентной базы, источников ТГц излучения, ионно-кластерных технологий материалов.​
OrgUnit Logo
Организационная единица
Институт лазерных и плазменных технологий
Стратегическая цель Института ЛаПлаз – стать ведущей научной школой и ядром развития инноваций по лазерным, плазменным, радиационным и ускорительным технологиям, с уникальными образовательными программами, востребованными на российском и мировом рынке образовательных услуг.
Выпуск журнала
Аннотация
© 2021, Springer Nature Switzerland AG.The influence of the dielectric material (Ta2O5, Si3N4, (ZrO2)10%(TiO2)90% and SnO2), its formation methods (pulsed laser deposition, plasma-chemical method, sol-gel method, reactive magnetron sputtering) and technological post-processing (forming gas annealing) has been investigated. It is shown that different methods of dielectric material obtaining affect the temperature of maximum sensitivity and response time of gas sensors. However, there is no significant improvement in selectivity in the ppb concentration range. A two-electrode capacitive sensor element was manufactured and tested. The using of two-electrode MIS sensor gives some improvement in selectivity but does not justify the cost of increasing the size and power consumption of the sensors. The reproducibility of characteristics of MIS structures of Pd-SiO2-Si and Pd-Ta2O5-SiO2-Si in sensitivity and response time was studied. More than 90% of suitable MIS structures after forming gas annealing (40 h at TMIS = 130 ℃ in a medium of 2% vol.d. H2 + air) have limit of hydrogen detection 150 ± 75 ppb and characteristic response times to supply and removal of 5 ppm H2 τ0.9 = 5 ± 3 min and τ0.1 = 8 ± 5 min, respectively. It is shown that if the sensor has the greatest sensitivity to hydrogen, then for all other gases it will be also the most sensitive among others. The stability to the effects of NO2 concentration overload was investigated. It is shown that the 1000-fold NO2 concentration overload does not poison the sensor.
Описание
Ключевые слова
Цитирование
Investigation of Selectivity and Reproducibility Characteristics of Gas Capacitive MIS Sensors / Mikhailov, A. [et al.] // Springer Proceedings in Physics. - 2021. - 255. - P. 87-95. - 10.1007/978-3-030-58868-7_10
URI
https://www.doi.org/10.1007/978-3-030-58868-7_10
 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85097654198&origin=resultslist
 https://openrepository.mephi.ru/handle/123456789/23493
Коллекции
Публикации