Газовый датчик - RU2019110761A

1. Чувствительный к газу элемент, содержащий:

корпус, содержащий полупроводник, который является оксидом металла первого металла;

чувствительную к газу поверхность, находящуюся над корпусом, содержащую металлооксидный полупроводник первого металла и легирующую примесь, содержащую второй металл, который является переходным металлом и отличается от первого металла; а также

вспомогательный компонент, содержащий:

(1) расположенный внутри второй металл, расположенный в чувствительном к газу элементе между корпусом и чувствительной к газу поверхностью, или

(2) халькогенид металла, расположенный на чувствительной к газу поверхности или расположенный внутри чувствительного к газу элемента между корпусом и чувствительной к газу поверхностью, прилегая к чувствительной к газу поверхности.

2. Чувствительный к газу элемент по п. 1, отличающийся тем, что вспомогательный компонент содержит: (1) внутренне расположенный второй металл, расположенный в чувствительном к газу элементе между корпусом и чувствительной к газу поверхностью, и металлооксидный полупроводник первого металла, расположенный между внутренне расположенным вторым металлом и чувствительной к газу поверхностью, который прилегает к чувствительной к газу поверхности.

3. Чувствительный к газу элемент по п. 2, дополнительно содержащий металлооксидный полупроводник первого металла, расположенный между внутренне расположенным вторым металлом и чувствительной к газу поверхностью.

4. Чувствительный к газу элемент по п. 2 или 3, содержащий множество чередующихся отложений металлооксидного полупроводника первого металла и отложений второго металла, расположенных в чувствительном к газу элементе между корпусом и чувствительной к газу поверхностью.

5. Чувствительный к газу элемент по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что вспомогательный компонент содержит: (2) халькогенид металла, расположенный на чувствительной к газу поверхности, или расположенный внутри чувствительного к газу элемента между корпусом и чувствительной к газу поверхностью, прилегая к чувствительной к газу поверхности, который стабилизирует второй металл, находящийся на чувствительной к газу поверхности.

6. Чувствительный к газу элемент по п. 5, отличающийся тем, что халькогенид металла расположен на чувствительной к газу поверхности.

7. Чувствительный к газу элемент по п. 5, отличающийся тем, что халькогенид металла расположен внутри чувствительного к газу элемента между корпусом и чувствительной к газу поверхностью, прилегая к чувствительной к газу поверхности, который стабилизирует второй металл на чувствительной к газу поверхности.

8. Чувствительный к газу элемент по любому из пп. 5-7, отличающийся тем, что халькогенид металла содержит сульфид металла.

9. Чувствительный к газу элемент по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что второй металл представляет собой один или большее количество переходных металлов в диапазоне от 5 группы до 11 группы.

10. Чувствительный к газу элемент по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что первый металл представляет собой алюминий, висмут, кадмий, церий, хром, кобальт, медь, железо, галлий, индий, молибден, ниобий, тантал, олово, титан, вольфрам, ванадий или цинк.

11. Чувствительный к газу элемент по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что первый металл представляет собой олово, а второй металл представляет собой медь.

12. Газовый датчик, содержащий чувствительный к газу элемент по любому из пп. 1-11, расположенный между электродами, соединенными цепью измерения напряжения, цепью измерения тока, цепью измерения сопротивления, цепью измерения импеданса или цепью измерения проводимости.

13. Газовый датчик по п. 12, отличающийся тем, что цепь измерения сопротивления содержит сигнальный процессор, откалиброванный для определения концентрации сероводорода на основе измеренного сопротивления на чувствительной к газу поверхности.

14. Способ использования газового датчика по п. 12 или 13, включающий воздействие на чувствительную к газу поверхность тестируемым газом и измерение сопротивления чувствительного к газу элемента между электродами для определения присутствия или концентрации газового компонента.

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что газовый компонент содержит сероводород.

16. Способ изготовления чувствительного к газу элемента, включающий размещение легирующей примеси переходного металла, содержащей второй металл, который является переходным металлом, на поверхности полупроводника, являющегося оксидом металла первого металла, и: (1) размещение второго металла в чувствительном к газу элементе между поверхностью и корпусом металлооксидного полупроводника первого металла или (2) размещение халькогенида металла поверх легированной поверхности или в чувствительном к газу элементе между корпусом, содержащим металлооксидный полупроводник первого металла, и легированной поверхностью, прилегая к легированной поверхности.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что (1) включает нанесение второго металла на корпус, нанесение металлооксидного полупроводника первого металла на нанесенный второй металл и нанесение второго металла на нанесенный металлооксидный полупроводник первого металла.

18. Способ по п. 16 или 17, отличающийся тем, что (1) включает попеременное нанесение второго металла и металлооксидного полупроводника первого металла для образования множества чередующихся отложений второго металла и металлооксидного полупроводника первого металла между корпусом и легированной поверхностью.

19. Способ по любому из пп. 16-18, отличающийся тем, что (2) включает размещение халькогенида металла поверх легированной поверхности.

20. Способ по любому из пп. 16-19, отличающийся тем, что (2) включает размещение халькогенида металла между корпусом металлооксидного полупроводника первого металла и легированной поверхностью, прилегая к легированной поверхности.