Тепловая, полевая и оптическая активация газочувствительных процессов в микроэлектронных газовых датчиках на основе SnO₂

Цель: разработка методов снижения рабочих температур газовых датчиков на основе SnO₂ за счет оптического, каталитического и полевого воздействия на адсорбционные центры. Доказана возможность использования датчика газа в схеме включения полевого транзистора с каналом SnO₂ с добавкой 3 ат. % SiO₂ n-типа и нижним расположением затвора для контроля концентрации газа окислителя при комнатной температуре. Изучен мультиэкспоненциальный характер кинетики релаксации газовой чувствительности, объясняемый разными механизмами ее реализации за счет изменения температуры чувствительных элементов датчиков газа, а также его сопротивления при импульсном тепловом и оптическом воздействиях. Раскрыт механизм повышения газовой чувствительности при воздействии излучения с длиной волны 400 нм на пленку диоксида олова, приводящий в результате генерации электронно-дырочных пар в объеме металлооксида и уменьшения высоты межзеренного барьера при фотовозбуждении к увеличению концентрации свободных носителей заряда. Разработана и практически реализована методика поверхностной модификации чувствительных элементов примесями серебра или палладия с одновременной оптической активацией поверхностных состояний, которая может быть использована для повышения газовой чувствительности датчика, улучшения его селективности и снижения температуры максимальной газовой чувствительности.