Островковые наноструктуры для газовых сенсоров

Ключевые слова: ОСТРОВКОВАЯ ТОНКАЯ ПЛЕНКА, ГАЗОВЫЙ СЕНСОР, ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ВАКУУМНОЕ ОСАЖДЕНИЕ

Аннотация

Газовые сенсоры на основе оксида металла могут обнаруживать чрезвычайно низкие концентрации газов. Внедрение в эту технологию островковых наноструктур (ОНС) позволит уменьшить габариты изделия, повысить чувствительность, увеличить количество циклов работы. Эти возможности можно регулировать размерами островков и расстояниями между ними [1].
Для нанесения чувствительного слоя на подложку сенсора используется малогабаритная вакуумная технологическая установка МВТУ-11-1МС, расположенная на кафедре «Электронные технологии в машиностроении» МГТУ им. Н.Э. Баумана. В качестве метода формирования островкового слоя выбран метод термического испарения, так как он позволяет контролируемо и управляемо проводить нанесение покрытий [2]. Контроль за ростом покрытия осуществляется с помощью пикоамперметра по значениям тока туннелирования между ОНС в процессе их формирования.
Целью данной работы является выбор на основе физического моделирования геометрических параметров ОНС для обеспечения высокой проводимости структуры в газовой среде.
Было проведено моделирование структур газового сенсора в программе мультифизического моделирования для определения латеральных размеров ОНС и расстояния между ними. Были отработаны режимы и получены образцы. Исследование геометрии ОНС проводили с помощью атомно-силовой микроскопии.

Keywords: ISLAND THIN FILM, GAS SENSOR, GEOMETRIC CHARACTERISTICS, PHYSICAL MODELING, VACUUM DEPOSITION

Abstract