Напівпровідникові ниткоподібні кристали для сенсорів вологості

Abstract

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).