Об использовании фазового перехода металл-полупроводник оксидов металлов и их соединений для создания химических сенсоров газов

Башкиров Л.¹, Барди У.², Гунько Ю.³, Жарский И.¹, Петров Г.¹, Шишкин Н.¹, Клындюк А.¹

Большое распространение в качестве химических сенсоров газов получили полупроводники с электронной проводимостью на основе оксидов металлов (SnO₂, TiO₂, WO₃, V₂O₅, In₂O₃, Fe₂O₃, Cu₂O, CuO, ZnO, CdO, NiO и др.). Определение концентрации газов при помощи оксидных полупроводниковых сенсоров сводится к измерению изменения электрического сопротивления элемента сенсорного устройства, происходящего в результате его взаимодействия с определяемым газом. Научной основой для объяснения изменения электропроводности оксидов металлов при их контакте с газовой средой различного состава является разработанная в 50-70х годах XX века электронная теория хемосорбции и катализа на полупроводниках. Она базируется на теории поверхностных электронных состояний полупроводников. Нами впервые для решения проблемы увеличения чувствительности, селективности, стабильности химических сенсоров газов предложено использовать эффект резкого (аномального) изменения величины электропроводности ряда оксидов металлов и их соединений в районе температур фазового перехода металл-полупроводник (или иного фазового перехода), которое в таких оксидах при температурах фазового перехода происходит на несколько порядков. Показано, что повышение или уменьшение концентрации носителей заряда на поверхности полупроводникового оксида металла при хемосорбции газа – восстановителя или окислителя приводит к такому же изменению электропроводности, как и воздействие температуры. В связи с этим следует ожидать, что хемосорбция газа – восстановителя или окислителя на поверхности оксида металла, обладающего фазовым переходом металл – полупроводник, будет приводить к значительному изменению электропроводности. Это позволит использовать данные оксиды металлов в качестве химических сенсоров газов, работающих при температурах фазового перехода металл – полупроводник.

Работа выполнена при финансовой поддержке МНТЦ (проект № B-625).

Заявка на участие в конференции

Институт физики твердого тела и

полупроводников НАН Беларуси

Ф.И.О.___Башкиров ___________________

_ Леонид Андреевич __________________

Ученая степень, звание, должность _______

___д.х.н., профессор____________________

Организация ___БГТУ___________________

Адрес__220050, г.Минск, ул. Свердлова, 13а

Тел__227 72 27__ Факс__227 62 17________

E-mail svetic_s@inbox.ru
Форма участия (отметьте):

доклад пленарный 

секционный 

стендовый 

без доклада 

выставка 

да 

одноместный номер первой категории 

двухместный номер первой категории 

двухместный номер второй категории 