|Generate QR code
Open Access
Subscription Access
HYDROGEN SENSOR BASED ON Pd/InP STRUCTURES
https://doi.org/10.47612/0514-7506-2022-89-5-714-718
Abstract
Тhe development of a photoelectrical hydrogen sensor without sensor element heating is presented. For the sensitive element of the hydrogen sensor the Pd/n-InP (Schottkie diode) and Pd/oxide/InP (met-alinsulator-semiconductor) structures were developed and investigations of the photovoltage and the photocurrent of the structures depending on the hydrogen concentration in the range 0.1–100 vol.% in a nitrogen– hydrogen gas mixture were carried out. It is shown that the photovoltage and photocurrent decay rate and the hydrogen concentration are exponentially related to each other. The laboratory samples of sensor for hydrogen determination in the range 100–30000 ppm which able to operate at room temperature with response rate of 1–2 s are developed.
About the Authors
V. A. Shutaev
Ioffe Institute of the Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
E. A. Grebenshchikova
Ioffe Institute of the Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
V. G. Sidorov
IBSG Co., Ltd.
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
Yu. P. Yuakovlev
Ioffe Institute of the Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
References
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
Review
For citations:
Shutaev V.A., Grebenshchikova E.A., Sidorov V.G., Yuakovlev Yu.P. HYDROGEN SENSOR BASED ON Pd/InP STRUCTURES. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2022;89(5):714-718. (In Russ.) https://doi.org/10.47612/0514-7506-2022-89-5-714-718
Views: 296
Email this article 