УДК 539.217.5:546.28 Назарова Т. Н., Петров В.В., Королев А.Н.,
Копылова Н.Ф

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПЛЕНОК ДИОКСИДА КРЕМНИЯ С
ДОБАВЛЕНИЕМ СЕРЕБРА

Таганрогский государственный радиотехнический университет
347928, Россия, Таганрог, ул. Чехова, 2, к.214
Тел.: (8 863 4) 371-624, факс: (8 863 4) 315-638
E.mail:vvpetrov@fib.tsure.ru

В данной работе при проведении экспериментов золь-гель методом
из раствора на основе тетраэтоксисилана были получены пленки диоксида
кремния. После созревания в готовый пленкообразующий раствор
добавлялось серебро в виде АgNO3 (около 20% по массе). Полученная
масса наносилась методом центрифугирования на кремнивые подложки и
отжигалась при температуре 3700С в течение 10-20 часов. Поверх пленки
наносились металлические контакты, и формировался распределенный
резистор.
Измеряемым
параметром
являлось
поверхностное
сопротивление образца.
Исследования,
проведенные
на
сканирующем
зондовом
микросокопе Solver P47 показали, что поверхность образцов, имеет
шероховатое строение с перепадом высот в пределах 200-500 нм.
Были оценены температурные характеристики пленок в диапазоне
300...423 К (рис.1). Вид зависимости, построенной в координатах
Аррениуса,
показывает,
что
поверхностная
проводимость
при
температурах выше 320 К носит активационный характер. Это характерно
для пленок имеющих поликристаллическую структуру.
1 4
1 3
1 2
м 1 1
O 10
R,
Ln
9
8
7
6
2
2 ,2
2 ,4
2 ,6
2 ,8
3
3 ,2
3 ,4
1 03 /T , K -1


Рис.1. Температурная зависимость сопротивления пленки

Исследования газовой чувствительности по отношению к аммиаку
показали, что отклик сенсора наблюдается сразу же после поступления
газа в измерительную камеру, что приводит к уменьшению
поверхностного сопротивления пленки. После продувки камеры воздухом
сопротивление возвращается к исходному значению. Из зависимостей,
представленных на рис.2 видно, что наибольшей чувствительностью
обладают образцы при рабочей температуре 350С, а наименьшей при 500С.
Кроме того наблюдается повышение газовой чувствительности при
нагревании образца выше 500С.


.ед
0,2
н 0,18
от, 0,16
ь
3
0,14
2
ост 0,12
н
0,1
4
0,08
ель
1
0,06
вит 0,04
0,02
всту
0
ч
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
температура, 0С

Рис. 2. Зависимость газовой чувствительности от температуры нагрева
пленки при концентрации аммиака:1 -500 ppm; 2 - 1000 ppm;
3 - 1500 ppm; 4 - 2000 ppm.


Таким образом, исследования показали, что на основе пленок
оксида
кремния
с
добавками
серебра
возможно
создание
низкотемпературного датчика аммиака.
Работа выполнена при поддержке гранта Министерства образования
РФ А03-3.15-501.