Patent RU-79182-U1 (RU)
Title: Газовый сенсор и устройство для контроля газовой среды
IPC: G01N27/00
Filed: 2008-07-11
Granted: 2008-12-20
Abstract: Полезная модель относится к газоаналитическому приборостроению и микроэлектронике и может быть использовано при производстве сенсоров, изготовленных по полупроводниковой микроэлектронной технологии и конструировании газоанализаторов, предназначенных для детектирования и измерения концентрации газов в воздухе. 
     Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является повышение чувствительности и селективности детектирования газов при контроле состава окружающей газовой среды 
     В предложенном газовом сенсоре, включающем высокоомную полупроводниковую подложку, на поверхности которой выполнен газочувствительный слой с контактами, согласно предложенной полезной модели, газочувствительный слой сформирован в виде модифицированной ионной имплантацией аргона структуры. Газочувствительный слой может быть сформирован в виде структуры кремний-на-изоляторе, модифицированной ионной имплантацией аргона. Газовый сенсор может быть выполнен в виде матрицы сенсоров, газочувствительный слой каждого из которых сформирован в виде модифицированной ионной имплантацией аргона структуры. 
     Предложенное устройство для контроля газовой среды, включающее блок питания, систему напуска анализируемой газовой среды, микроконтроллер, управляющий температурным режимом, блок обработки данных с аналого-цифровым преобразователем, вакуумную измерительную камеру, содержащую, по меньшей мере, один газовый сенсор, согласно предложенной полезной модели, снабжено излучателем, датчиком температуры зарядочувствительным усилителем, соединенным с газовым сенсором, при этом газовый сенсор, излучатель и датчик температуры установлены на рабочей поверхности элемента Пельтье, а газовый сенсор включает газочувствительный слой с контактами, сформированный в виде модифицированной ионной имплантацией аргона структуры на поверхности  
     высокоомной полупроводниковой подложки. Кроме того, согласно предложенной полезной модели, в устройстве газочувствительный слой газового сенсора может быть сформирован в виде структуры кремний-на-изоляторе, модифицированной ионной имплантацией аргона. В устройстве газовый сенсор может быть выполнен в виде матрицы сенсоров, газочувствительный слой каждого из которых сформирован в виде модифицированной ионной имплантацией аргона структуры. Зарядочувствительный усилитель выполнен в виде устройства для преобразования входного сигнала в виде заряда в выходное напряжение в полосе частот от 0,05 Гц до 200 кГц. Блок обработки данных снабжен программным обеспечением, разработанным с возможностью определения идентифицирующих признаков анализируемой газовой среды на основе сравнения спектров фликкер-шумовых характеристик газочувствительного слоя газового сенсора при адсорбции на его поверхности молекул газа анализируемой газовой среды и спектров фликкер-шума газочувствительного слоя, полученных в отсутствие анализируемого газа и определения величин производных функций, формирующих фликкер-шумовые спектры на участках между частотами излома фликер-шумовых характеристик 
     Предложенное конструктивное выполнение газового сенсора и устройства для контроля газовой среды дает возможность проводить экологический мониторинг содержания различных химических веществ, в том числе стойких органических загрязнителей, включая хлорорганические соединения, в окружающей среде.