Selective thin-coat gas sensor with high sensitivity and stability to detect and measure gaseous organic pollutants in the air on the basis of tungsten semi-conductor oxide, and method of producing the same

• Main Authors: TREITINGER, LUDWIG, VOIT, HELMUT
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 10.03.1982
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIRCHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES; MEASURING; PHYSICS; RESISTORS; TESTING

Die Erfindung bezieht sich auf einen selektiven Dünnschicht-Gassensor hoher Empfindlichkeit und Stabilität zum Nachweis und zur Messung von gasförmigen Kohlenwasserstoff-Verunreinigungen in der Luft auf der Basis von Wolframoxid-Halbleitern auf Substraten aus Quarzglas, oxidiertem Silizium oder Keramik. bei dem der elektrische Widerstand der Wolframoxidschicht in Abhängigkeit von der Art und Konzentration des zu detektierenden Gases gemessen wird, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung desselben. Dabei besteht der Wolframoxidhalbleiter aus einer gesputterten WO3-δ -Dünnschicht (7), wobei δ < 0,2 ist. Vorzugsweise wird die WO3-δ -Dünnschicht (7) durch ein Edelmetall (8), insbesondere aus Platin bestehend, aktiviert und als Substrat (1, 2) ein oxidierter Siliziumkörper verwendet, der an seiner, der Sensordünnschicht (7, 8) abgewandten Oberfläche eine bis zur Entartung hochdotierte Oberflächenzone (3) aufweist, die zur direkten Beheizung mit Metallkontakten (5, 6) versehen ist (Figur 1). Die WO3-8 -Dünnschicht (7) wird hergestellt durch reaktives HF-Sputtern von einem metallischen Wolframtarget in einer aus Argon bestehenden Sputteratmosphäre mit einem Sauerstoffgehalt von 3% (Gesamtdruck 1.2. . 10<->³ mbar). 1. A selective thin-layer gas sensor of high sensitivity and stability for detecting and measuring gaseous hydrocarbon impurities in the air on having a basis of tungsten oxide semiconductors on substrates made of quartz glass, oxidized silicon, or ceramic, wherein the electrical resistance of the tungsten oxide layer depends on the type and concentration of the gas to be detected, characterised in that the tungsten oxide semiconductor consists of a sputtered WO3-delta -thin layer, where 0 < delta < 0.2.