Fluctuation phenomena in semiconductor gas sensors

• Autorzy: Hasse L. , Smulko J. , Spiralski L. , Dobkowski J.

Warianty tytułu

PL

Zjawiska fluktuacyjne w półprzewodnikowych czujnikach gazu

• Konferencja: Miernictwo Sygnałów Przypadkowych - NOISE 2005 (4 ; 23-24.05.2005 ; Gdańsk, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The gas sensors can be produced from the semiconductor thin layer that starts to be gas sensitive when heated. The change of sensor DC resistance is utilized as a signal of the gas detection, that can not enable to distinguish between many different gas mixtures. The improved gas sensitivity and selectivity can be obtained when the semiconductor layer consists of semiconductor nanoparticles. The inhomogeneous and porous structure of this layer is a source of different fluctuation phenomena that can be exploited for enhanced gas selectivity. The observed noise phenomena should give a feasibility to discriminate possible non-gaussian components characteristic for different gases enabling their detection. The problems of different noise parameters and characteristics measurements that have to be solved when noise is treated as the main or additional source of information about the gas object have been considered in the paper.

PL

Czujniki gazu mogą być wytwarzane z cienkiej warstwy półprzewodnika, która po podgrzaniu do odpowiedniej temperatury staje się czuła na gaz. Jako wskaźnik detekcji gazu wykorzystuje się zmianę rezystancji stałoprądowej czujnika, co nie pozwala na rozróżnienie mieszanin gazów. Zwiększenie czułości i selektywności dyskryminacji można uzyskać, jeśli warstwa półprzewodnika składa się z nanocząstek półprzewodnika. Niejednorodna i porowata struktura takiej warstwy jest źródłem różnorodnych zjawisk o charakterze fluktuacyjnym, co można wykorzystać w celu zwiększenia selektywności dyskryminacji określonego gazu. Obserwowane zjawiska szumowe powinny umożliwić wykrycie ewentualnych składowych o charakterze niegaussowskim, charakterystycznych dla różnych gazów, co umożliwia ich detekcję. Traktując szumy jako główne bądź uzupełniające źródła informacji o obiektach gazowych, w opracowaniu rozważono problemy pomiaru różnych parametrów i charakterystyk obserwowanych szumów.

Słowa kluczowe

EN

gas sensors; fluctuation phenomena; noise measurement

PL

czujniki gazu; zjawiska fluktuacyjne; pomiar szumów

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 47, nr 2
• Strony: 7--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., wykr.

Twórcy

autor

Hasse L.

autor

Smulko J.

autor

Spiralski L.

autor

Dobkowski J.

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Electronics, Telecommunications and Informatics

Bibliografia

• [1] Gardner J. W., Bartlett P. N.: Performance definition and standarization of electronic noses. Sensors and Actuators B 33, 1996, 60-67.
• [2] Kish L. B., Vajtai R., Granquist C. G: Extracting information from noise spectra of chemical sensors: electronic noses and tonques. Sensors and Actuators B 71, 2000, 55-59.
• [3] Asriyan H. V., Gasparyan F. V., Aroutiounian V. M., Melkonyan S. V., Soukiassian P.: Low-frequency noise in non-homogeneously doped semiconductor. Sensors and Actuators A 113, 2004, 338-343.
• [4] Smulko J., Granqvist C.-G., Kish L. B.: On the statistical analysis of noise in chemical sensors and its application for sensing. Fluctuation and Noise Letters, vol. 1 No. 3, 2001, L147-L153.
• [5] Smulko J., Ederth J., Kish L. B., Heszler P., Granqvist C.: Higher-Order Spectra in Nanoparticle Gas Sensors. Fluctuation and Noise Letters, vol. 4, No. 4, 2004, L597-L603.
• [6] Smulko J., Ederth J., Li Yingfeng, Kish L. B., Kennedy M. K., Kruis F. E.: Gas sensing by thermoelectric voltage fluctuations in SnO2 nanoparticle films. Sensors and Actuators B 106, 2005, 708-712.
• [7] Smulko J. M., Kish L. B.: Higher-order statistics for fluctuation-enhanced gas sensing. Sensors and Materials, vol. 16, No. 6, 2004, 291-299.