Напівпровідникові ниткоподібні кристали для сенсорів вологості
DOI:
https://doi.org/10.15330/pcss.21.2.227-231Ключові слова:
ниткоподібні кристали, GaPAs, вологість, сенсориАнотація
У статті розглядаються характеристики ниткоподібних кристалів GaPAs p-типу провідності, легованих Cu, які були отримані за механізмом пара-рідина-кристал у закритій бромідній системі. Отримані кристали різної морфології та геометрії: недосконалі голкоподібні кристали, стрічки, ідеальні голкоподібні кристали та тонкі пластинки. Ниткоподібні кристали різної морфології використовувалися як терморезистори з ТКО близько 1-2%. Досліджувалися вольт-амперні характеристики кристалів залежно від їх геометрії та зовнішніх умов (нормальні умови, зміна вологості). Показано, що напруга, що виникає на терморезисторі для двох полярностей струму, що проходить через нього, залежить від вологості повітря. Розроблені мініатюрні напівпровідникові датчики вологості на основі ниткоподібних кристалів GaPAs. Обговорюються фізичні принципи роботи, особливості конструкції та основні характеристики мікросенсорів. Ниткоподібні кристали невеликого діаметру (d = 50 мкм) придатні для вимірювання вологості в межах j = 35 ... 97% при чутливості до вологості g = DU / Uj » 2,5×10-3. Мініатюрні розміри ниткоподібних кристалів забезпечують дуже швидку реакцію (декілька секунд) і невеликий час відновлення (менше 30 сек).
Посилання
A. Bezryadin, Journal of Physics: Condensed Matter 20(4) 043202 (2008) (DOI: 10.1088/0953-8984/20/04/043202).
A. Druzhinin, I. Ostrovskii, Y. Khoverko, N. Liakh-Kaguy, Low Temperature Physics 45(5), 513 (2019) (DOI: 10.1063/1.5097360).
A. Druzhinin, I. Ostrovskii, Y. Khoverko, N. Liakh-Kaguy, Journal of Low Temperature Physics 196(3-4), 375 (2019) (DOI: 10.1007/s10909-019-02189-4).
F. Patolsky, G. Zheng, Ch.Lieber, Nanomedicine 1(1), 51 (2013) (DOI: 10.2217/17435889.1.1.51).
M.V. Kulkarni, A.K. Viswanath, P. Khanna, Sens. Actuators B Chem. 115, 140 (2006) (DOI: 10.1016/j.snb.2005.08.031).
J.Shah, R. Kotnala, B.Singh, H. Kishan, Sens. Actuators B Chem 128, 306 (2007) (DOI: 10.1016/j.snb.2007.06.021).
A.S. Afify, S. Ahmad, R.A. Khushnood, P. Jagdale, J.M. Tulliani, Sensors and Actuators B: Chemical 239, 1251 (2017) (DOI: 10.1016/j.snb.2016.09.130).
A. Tripathy, S. Pramanik, A. Manna, S. Bhuyan, N. F. A. Shah, Z. Radzi, and N.A. Osman, Sensors 16, 1135 (2016) (DOI: 10.3390/s16071135).
Y. Kim, B. Jung, H. Lee, H. Kim, K. Lee, H. Park, Sensors and Actuators B: Chemical 141(2), 441 (2009) (DOI: 10.1016/j.snb.2009.07.007).
B. Okcan and T. Akin, 17th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (Maastricht, Netherlands, 2004) p. 552.
A.A. Druzhinin, I.P. Ostrovskii, Physica status solidi (c) 1(2), 333 (2004) (DOI: 10.1002/pssc.200303948).
