СЕНСОР ВОДОРОДА НА ОСНОВЕ СТРУКТУР ПАЛЛАДИЙ–ФОСФИД ИНДИЯ

Разработан фотоэлектрический сенсор водорода (фото-ЭДС), не требующий нагрева чувствительного элемента. Для чувствительного элемента сенсора созданы структуры Pd/n-InP (диод Шоттки) и Pd/оксид/InP (металл–диэлектрик–полупроводник) и проведены исследования их фототока и фото-ЭДС в зависимости от концентрации водорода в азотно-водородной газовой смеси в диапазоне 0.1—100 об.%. Установлено, что скорости спада фото-ЭДС и фототока связаны с концентрацией водорода в газовой смеси экспоненциальной зависимостью. Созданы лабораторные образцы сенсора водорода для измерения концентрации водорода в интервале 100—30000 ppm с быстродействием (временем срабатывания) ~1—2 с, способные работать при комнатной температуре.

1. W. M. Tang, C. H. Leung, P. T. Lai. In “Stoichiometry and Materials Science – When Numbers Matter”, Ed. Dr. Alessio Innocenti, London, IntechOpen (2012) 263—282

2. B. Podlepetsky, M. Nikiforova, A. Kovalenko. Sens. Actuat. B, 254 (2018) 1200—1205

3. P. Sun, Y. Yu, J. Xu, Y. Sun, J. Ma, G. Lu. Sens. Actuat. B, 160, N 1 (2011) 244—250

4. Lu Chi. Micro-Fabricated Hydrogen Sensors Operating at Elevated Temperatures, University of Kentucky Doctoral Dissertations, paper 767 (2009) 40—134

5. H. Fukuoka, J. Junga, M. Inoueb. Energy Proc., 29 (2012) 283—290

6. T. Higuchi, S. Nakagomi, Y. Kokubun. Sens. Actuat. B, 140 (2009) 79—85

7. K. Skucha, Z. Fan, K. Jeon, A. Javey, B. Boser. Sens. Actuat. B, 145 (2010) 232—238

8. https://www.nemoto.co.jp/images/sites/3/2015/12/NCP-170S1.pdf

9. https://euro-gasman.com/media/wysiwyg/GasSensors/SOLIDSENSE

10. http://www.gassensor.ru/data/files/hydrogen/TGS821.pdf

11. W. C. Liu, H. J. Pan, H. I. Chen, K. W. Lin, C. K. Wang. Jpn. J. Appl. Phys., 40, N 11 (2001) 6254—6259

12. Y. I. Chou, C. M. Chen, W. C. Liu, H. I. Chen. IEEE Electron. Device Lett., 26, N 2 (2005) 62—65

13. Kh. M. Salikhov, S. V. Slobodchikov, B. V. Russu. Proc. SPIE, 3122 (2011) 474—482

14. В. И. Гаман, В. И. Балюба, В. Ю. Грицык, Т. А. Давыдова, В. М. Калыгина. ФТП, 42, вып. 3 (2008) 341—345

15. С. В. Тихов, Е. Л. Шоболов, В. В. Подольский, С. Б. Левичев. ЖТФ, 73, № 2 (2003) 87—92

16. А. С. Мокрушин, Р. В. Радченко, В. В. Тюльпа. Водород в энергетике, Екатеринбург, Урал. гос. ун-т (2014)

17. E. C. Walter, F. Favier, R. M. Penner. Anal. Chem., 74, N 7 (2002) 1546—1553

18. K. Okuyama, N. Takinami, Y. Chiba, S. Ohshima, S. Kambe. J. Appl. Phys., 76 (1994) 231—235

19. В. А. Шутаев, Е. А. Гребенщикова, А. А. Пивоварова, В. Г. Сидоров, Л. К. Власов, Ю. П. Яковлев. ФТП, 53, вып. 10 (2019) 1427—1430

20. В. А. Шутаев, Е. А. Гребенщикова, В. Г. Сидоров, Ю. П. Яковлев. Опт. и спектр., 128, вып. 5 (2020) 603—606

21. В. А. Шутаев, Е. А. Гребенщикова, В. Г. Сидоров, М. Е. Компан, Ю. П. Яковлев. ФТП, 54, вып. 6 (2020) 547—551

22. В. А. Шутаев, Е. А. Гребенщикова, В. Г. Сидоров, Ю. П. Яковлев. ФТП, 55, вып. 12 (2021) 1236—1239

23. Е. А. Гребенщикова, В. Г. Сидоров, В. А. Шутаев, Ю. П. Яковлев. ФТП, 53, вып. 2 (2019) 246—248

24. Е. А. Гребенщикова, Х. М. Салихов, В. Г. Сидоров, В. А. Шутаев, Ю. П. Яковлев. ФТП, 52, вып. 10 (2018) 1183—1186

25. В. А. Шутаев. Создание и исследование сенсора водорода на основе диодной структуры Pd/Оксид/InP, дис. … канд. физ.-мат. наук, ФГБУН Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе Российской академии наук, Санкт-Петербург (2020) 92—94