Содержание к диссертации
Введение
1. Проблемы изготовления датчиков работающих в экстремальных условиях .
1.1. Газовые датчики на монокристаллическом карбиде кремния.
1.2. Газовые датчики на пористом карбиде кремния .
1.3. Механизм газовой чувствительности полупроводников.
1.4. Постановка задач диссертации.
2. Получение пористого карбида кремния и его свойства
2.1. Методика формирования пористого карбида кремния и влияние режимов анодирования на его структуру.
2.2. Свойства пористого карбида кремния
2.5. Термодинамический анализ процесса формирования пористо карбида кремния
2.6. Выводы по главе 2
3. Влияние быстрого термического отжига на структуры Ti/пористый SiC и двуокись титана/ пористый SiC .
3.1. Влияние БТО на морфологические и оптические свойства слоев пористого карда кремния легированного титаном
3.2. Влияние БТО на формирование оксидных пленок титана на поверхности пористого карбида кремния .
3.3. Определение плотности поверхностных состояний из экспериментальных ВФХ структуры титан/пористый SiC до и после БТО
3.3. Влияние БТО на контакты титана к пористому карбиду кремния
3.4. Эффект насыщения прямого тока в структуре титан/пористый карбид кремния.
3.2. Термодинамика процесса фазообразования в системе Ti-SiC
3.5. Выводы к третьей главе 97
4. Исследования газочувствительности пористого карбида кремния и пленок ТІ02 на его основе . 98
4.1. Технология изготовления матрицы сенсоров на основе пористого SiC.
4.2. Характеристики газовой чувствительности пористого SiC к парам аммиака . 104
4.3. Исследования газовой чувствительности структуры двуокись титана/ пористый SiC 111
4.4. Выводы.к четвертой главе 122
Основные результаты и выводы 123
Библиографический список 124
- Газовые датчики на пористом карбиде кремния
- Свойства пористого карбида кремния
- Влияние БТО на формирование оксидных пленок титана на поверхности пористого карбида кремния
- Характеристики газовой чувствительности пористого SiC к парам аммиака
Введение к работе
Актуальность темы. Для контроля технологических сред и безопасности производства, необходимы датчики различных неэлектрических величин и в том числе датчики состава газов. В настоящее время, для этих целей широко используются датчики на основе полупроводников. В качестве чувствительных элементов в таких датчиках используют окислы металлов, органические полупроводники, кремний. Особенно перспективными являются разработки на пористом кремнии, поскольку работа полупроводникового датчика тем эффективнее, чем больше развита поверхность кристалла. Недостатком таких датчиков является недостаточно высокий диепазон рабочих температур, их низкая селективность и стабильность. Поэтому, для высокотемпературной электроники перспективны разработки газочувствительных датчиков на основе пористого карбида кремния.
В нашей стране, работы по созданию датчиков различного назначения проводятся на кафедре микроэлектроники и Центра микротехнологии и диагностики Санкт-Петербургского государственного Электротехнического университета (ЛЭТИ) и в Физико-техническом институте РАН им. А.И.Иоффе.
В настоящее время, имеется ограниченное число работ, посвященных их созданию. До настоящего времени не исследовано влияние морфологии пористого карбида кремния на его газочувствительность, а также, процесса легирования пористого карбида кремния различными металлами, с последующим формированием тонких пленок оксидов металлов с помощью быстрой термической обработки (БТО), что позволило бы решить вопрос селективности, и за счет развитой поверхности увеличить чувствительность сенсоров к различным газам. Создание таких устройств актуально, так как позволяет решать комплексную задачу мониторинга атмосферы, контроль технологических сред и безопасности промышленного производства с использованием устройств экстремальной электроники.
Целью данной работы является разработка технологии создания и исследование газочувствительности сенсоров на основе пористого карбида кремния и структур двуокись титана/пористый карбид кремния.
Для этого необходимо решить следующие задачи:
1. Оптимизировать технологию получения пористого карбида кремния при различных режимах анодирования.
2. Провести исследования газочувствительности пористого слоя в зависимости от условий его получения.
3. Разработать технологический процесс формирования сенсора с использованием БТО импульсным ИК- излучением.
4. Исследовать газочувствительность пленок диоксида титана, сформированных на поверхности пористого карбида кремния.
5. Рассмотреть возможность разработки перспективного технологического процесса изготовления матрицы сенсоров для создания устройств типа «Электронный нос».
Научная новизна
1. Определены условия получения пористого SiC для создания газочувствительного слоя.
2. Определены режимы быстрого термического отжига при окислении титана на пористом SiC и отжиге контактов Ti/por-SiC при формировании газочувствительного слоя.
3. Определены условия получения максимальной чувствительности пористого SiC к парам аммиака.
4. Установлено, что структуры por-SiC чувствительны к аммиаку и нечувствительны к пропану; структуры por-SiC/Ti02 чувствительны к пропану, N02 и слабочувствительны к NH3 и Н202.
5. Разработаны основы технологических процессов формирования газочувствительного слоя на основе por-SiC и структур por-SiC/Ti02. 6. Предложен технологический маршрут создания матрицы сенсоров чувствительных к различным газам на основе пористого SiC. Практическая значимость
- разработан технологический процесс изготовления сенсора на основе пористого карбида кремния, чувствительного к аммиаку.
- разработан технологический процесс изготовления сенсора на основе двуокиси титана, чувствительного к пропану и двуокиси азота.
- разработан технологический процесс изготовления устройства типа «Электронный нос» на основе матрицы сенсоров на пористом карбиде кремния.
Положения выносимые на защиту
- условия получения пористого карбида кремния для создания газочувствительного слоя. Влияние плотности тока анодирования на морфологию пористого слоя и размеры пор.
- режимы быстрого термического отжига при окислении титана на пористом карбиде кремния. Морфология и фазовый состав окисленных пленок.
- результаты экспериментов по газочувствительности пористого карбида кремния полученного при различных режимах анодирования к парам аммиака.
- температурные зависимости чувствительности пленок диоксида титана на пористом карбиде кремния к С3Н8, NO2, NH3, Н202.
- технологический процесс создания сенсора газа на пористом карбиде кремния и матрицы сенсоров на основе оксидов металлов на пористом карбиде кремния.
Диссертационная работа выполнялась в 2005-2006 гг. в соответствии с планом госбюджетной научно-исследовательской работы «Разработка принципов построения наноразмерной элементной базы и нетермически активируемых технологических процессов изготовления интегральных схем экстремальной электроники» (№ гос. Регистрации 01200315248. Апробация результатов диссертации
Материалы, вошедшие в диссертационную работу, докладывались и обсуждались на следующих конференциях и научно-технических семинарах: 5ой международной научно-технической конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» (18-23 сентября, 2005 г. Кисловодск); 5ой международной научно-технической конференции «Микроэлектронные преобразователи и приборы на их основе», (5-8 декабря 2005, Баку-Сумгаит); международной научно-технической конференции «Электроника и информатика -2005», (ноябрь 2005, Москва); XVIIISSSMC "Spectroscopy of molecules and crystals" (20.09 - 26.09.2005 Beregove, Crimea, Ukraine); 50й научно-технической конференции ТРТУ (г.Таганрог, 2004); научно-преподавательской конференции «Современные информационные и электронные технологии», (22-26 мая 2006, Одесса); 13й международной научно-технической конференции «Микроэлектроника и информатика -2006» (19-21 апреля 2006, Зеленоград); на научных семинарах кафедры технологии микро- и наноэлектроники, ТРТУ, в 2003-2006 гг. Личный вклад автора. В диссертационной работе изложены результаты, которые были получены автором самостоятельно и в соавторстве, при этом автор оптимизировал условия получения пористого слоя на карбиде кремния, отработал методику проведения быстрого термического отжига титана на пористом карбиде кремния в вакууме, для формирования контактов и в среде кислорода для получения оксидных пленок, исследовал полученные характеристики, сформировал структуры сенсоров и экспериментально исследовал их на газочувствительность, осуществил обработку, анализ и обобщение полученных результатов.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключенья, списка цитируемой литературы из 101 наименования.
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и основные задачи, приведена структура и краткое содержание диссертации. В первой главе приведен обзор современных высокотемпературных датчиков газа, рассмотрен механизм газовой чувствительности полупроводников, показана перспективность использования пористого карбида кремния при создании газовых сенсоров.
Во второй главе оптимизированы режимы получения пористого карбида кремния, проанализированы реакции SiC с компонентами электролита и определен механизм образования пор, исследована морфология пористого карбида кремния в зависимости от режимов его получения для создания газочувствительных структур.
В третьей главе проводятся исследования влияния быстрого термического отжига (БТО) на морфологию и фазовый состав слоев пористого SiC, легированного титаном, а также на характеристики контактов к пористому карбиду кремния. Рассматриваются морфологические, фотолюминесцентные свойства и фазовый состав полученных пленок окиси титана на пористом карбиде кремния.
В четвертой главе представлены исследования газочувствительности пористого карбида кремния и пленок диоксида титана на пористом карбиде кремния. Разработан технологический процесс изготовления датчика газа на основе пористого карбида кремния, двуокиси титана на пористом карбиде кремния, а также матрицы сенсоров на основе оксидов металлов на пористом карбиде кремния.
В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертации.
Газовые датчики на пористом карбиде кремния
Первые работы по исследованию газочувствительности пористого SiC были проведены в California Institute of Technology (США). Датчик был изготовлен на основе 6Н- SiC и работал в температурном диапазоне 100-400С [31]. Принцип работы датчика основывался на разложении адсорбированных газов в слое пористого SiC и изменении потенциального барьера контакта пористый SiC-металл. Диссоциация газовых молекул происходит при приложении определенного для каждого газа напряжения к электродам, что позволяет проводить идентификацию газов. При этом ток через датчик пропорционален концентрации газа, а использование SiC позволяет сенсору функционировать при высоких температурах и повышенной радиации [19].
Конструкция датчика представляет собой сетчатый электрод из Сг, который получен напылением Сг на слой пористого SiC, что обеспечивает эквипотенциальный контакт и возможность диффузии молекул газа.
Характеристики датчика исследовались в потоке чистого аргона при различных температурах. На рис.11 показаны вольт-амперные характеристики датчика для 223С, при введении в поток аргона метана и пропана с концентрацией 0,5%. Нелинейность ВАХ дает возможность разделения углеводородных соединений при небольшой их концентрации. Потенциалы минимальных значений второй производной тока по напряжению (d i/dv ) являются характерными для конкретного углеводородного соединения (рис.12) и могут быть использованы для идентификации при анализе газовых смесей.
В работе [32] было показано, что помимо метана и пропана, пористый SiC необычайно чувствителен к аммиаку (NH3). Здесь, конструкция датчика имела следующий вид (рис.13). Тонкая пленка (р-типа) SiC, толщиной 5000А осаждалась на стандартную кремниевую подложку методом плазменного осаждения из газовой фазы (PECVD), и легировалась бором. Затем, электрохимическим травлением/анодированием в 73% растворе HF при плотностях тока анодирования от 1 до 50 мА/см и времени травления от 30 с до 10 мин был получен пористый слой SiC с порами диаметром 100 нм.
Отсутствие гистерезиса позволяет говорить о том, что сенсор чувствителен к концентрации NH3 много меньше 0.5 ppm. Механизм газовой чувствительности по всей вероятности следующий: при подаче малого напряжения, на поверхности SiC формируется тонкий обедненный носителями заряда слой. Молекулы аммиака, проходя через этот обедненный слой, разлагаются, и атомы водорода адсорбируются на слое, изменяя его переходную емкость, что затем фиксируется измерительным прибором, как изменение в общей емкости.
Газы обладают разным сродством к электрону и характеризуются либо окислительными (02,03, С12 и др.), либо восстановительными (Н2, СО, СН4, С2Н5ОН и др.) свойствами. Соответственно при взаимодействии газов с поверхностью пористого SiC электроны либо захватываются из приповерхностной области (окислители — акцепторы), либо передаются полупроводнику (восстановители — доноры). Поэтому взаимодействие с «донорными» газами приводит к снижению барьера для дрейфа электронов в пористом слое и к возрастанию электропроводности для SiC n-типа. При взаимодействии же пористого SiC с газом окислителем его электросопротивление, наоборот, возрастает по сравнению с исходным значением, которое имелось в отсутствие контролируемого газа. 5 Рис.16. Газоанализаторы на пористом SiC с каталитическим металлом, нанесенным на пористый слой (а), и на монокристаллическую подложку (б)[33]. На рис. 16 показаны дополнительные модификации газоанализаторов. На рис. 16а на часть пористого слоя осаждается каталитический металл 10. Для этого можно использовать любой материал, проявляющий каталитические свойства к углеводородам. Это может быть платина, ванадий, карбид молибдена, карбид вольфрама, карбид титана, карбид ниобия или палладий.
Наличие каталитического материала позволяет протекать реакциям диссоциации углеводородов без приложения напряжения к управляющему электроду, однако для этого требуются повышенные температуры. Если каталитический материал 10 нанести только на часть пористого слоя 2, все еще оставив достаточно большую площадь пористого SiC для адсорбции газов, то при работе в области низких температур (100-400С) отклик сенсора будет зависеть от прикладываемого напряжения. При повышенных температурах (более 500С), сигнал будет также определяться реакциями диссоциации углеводородов в каталитическом металле. На рис. 16 6 пористый слой 2 стравливается перед осаждением каталитического металла 10. Это устраняет возможные ослабления каталитического сигнала из-за слоя пористого SiC, имеющего высокое электрическое сопротивление. Для регенерации прибора и удаления продуктов реакции, на сенсор подается обратное напряжение, равное максимальному напряжению диссоциации.
Свойства пористого карбида кремния
Также как и пористый кремний, пористый карбид кремния получают анодной электрохимической обработкой в вводно-спиртовых растворах плавиковой кислоты.
В работе [48] после анодирования, пор на поверхности образцов обнаружено не было, что объясняется наличием тонкого поверхностного слоя и согласуется с литературными данными [49] (рис.32 б). После удаления поверхностного слоя, травлением в КОН, (Т = 700С, t = 10 минут), на поверхности образцов появляются поры (рис.32 с).
При получении слоя пористого карбида кремния на подложке карбида кремния происходит инверсия знака изгиба подложки (исходно вогнутый образец становится выпуклым) [50]. Однако радиусы кривизны образцов с возрастанием плотности тока при анодном травлении практически не изменяются [51].
Значения радиусов кривизны R и рассчитанных из них биаксиальных напряжений аа, значения макродеформаций ez вдоль нормали к поверхности образца, а также полуширины кривых отражения, полученные на ДКД и ТКД, представлены в таблице 2.2 [41].
Примечание. ГЖК - пористый карбид кремния (в скобках указана плотность тока при анодировании), ДКД - двухкристальный дифрактометр, ТКД -трехкристальный дифрактометр.
Радиусы кривизны, приводимые в табл. 2.2, рассчитаны из экспериментально измеренных радиусов с учетом изгиба исходной подложки до процесса роста вследствие разного качества обработки рабочей кремниевой (полированной) и тыльной углеродной (шлифованной) поверхностей подложки.
Рассчитанные по формуле Стоуни биаксиальные тангенциальные напряжения в пористом карбиде кремния являются сжимающими, а рассчитанная по ним деформация вдоль нормали к поверхности образца ez = 8d/d имеет положительный знак.
При росте на исходной подложке эпитаксиального слоя SiC также изменяется знак изгиба образца, а биаксиальные сжимающие напряжения в таком слое достигают значения оа = -1.34 ГПа.
Рост эпитаксиальных слоев SiC толщиной 0.5-3 мкм на пористый карбид кремния не изменяет знака изгиба образца, но происходит некоторое увеличение его абсолютной величины в сравнении с пористым карбидом кремния на подложке до роста слоя. Расчет показывает некоторое снижение биаксиальных напряжений эпитаксиальных слоях на пористом SiC в сравнении с пористым карбидом кремния на подложке для плотностей токов 20и60мА/см\В то же время для плотности тока 100 мА/см напряжения в эпитаксиальном слое возросли в сравнении с пористым карбидом кремния.
Такое поведение макроизгиба образцов при росте на пористом карбиде кремния тонких эпитаксиальных слоев SiC может быть связано с трансформацией структуры исходно-выращенного пористого карбида кремния. С этим, вероятно, и связано даже некоторое возрастание биаксиальных напряжений в эпитаксиальном слое, выращенном на пористом карбиде кремния (100 мА/см ) с максимальной пористостью. Как упоминалось выше, на этом образце по данным SEM произошли максимальные изменения структуры пористого слоя после отжига в вакууме. Необходимо также отметить и значительно меньшую толщину эпитаксиального слоя в этом случае (0.5 мкм).
В целом биаксиальные сжимающие напряжения в эпитаксиальных слоях на пористом карбиде кремния в 4.6 раз ниже, чем в слое, выращенном на исходной подложке карбида кремния [41].
Рентгеновские измерения дают значения пористости, близкие к значениям, полученным гравиметрическим способом, и величины эффективного диаметра пор d, полученные в тех же предположениях, что и в работе [52]: 1 - форма пор - цилиндрическая, 2 - выходы пор на поверхность расположены в виде квадратичной решетки. Зная эти величины, можно определить объем и поверхность одной поры, а также количество пор N, приходящееся на 1 см поверхности (табл. 2.3). При расчете учитывалось, что объем удаленного SiC остается постоянным для всех трех образцов, так как при анодном травлении заряд, проходящий через подложки, поддерживался постоянным [45].
Влияние БТО на формирование оксидных пленок титана на поверхности пористого карбида кремния
Высокая термическая устойчивость, большие диэлектрические проницаемости и относительная простота получения пленок ряда оксидов редкоземельных металлов, делают их перспективными элементами для активных элементов датчиков газа.
Оксидные пленки титана были получены окислением тонких металлических пленок титана, с применением БТО при температуре 1150С в течении 30 секунд. Для анализа атомного состава исследуемых структур использовался метод электронной Оже - спектрометрии при послойном травлении образцов ионами Аг с энергией 1 кэВ.
Анализ профилей распределения элементов в данных структурах позволяет судить о том, что в процессе быстрого термического отжига происходит формирование пленок оксида титана. Экспериментально найденная концентрация % ат. металла и кислорода наиболее точно отражает состав приповерхностной области формируемой пленки.
Фазовое равновесие в системе титан - кислород характеризуется наличием нескольких соединений: ТіО, ТІ2О3, ТІО2 [65,66]. Фаза ТЮ2 существует в трех модификациях: анатаза, брукита и рутила
1350С в течении 8 минут, 3,4 -образцы, подвергнутые БТО в атмосфере сухого кислорода при температурах 900С и 1000С, соответственно Низкотемпературной модификацией окиси титана является анатаз, область температурного существования которого лежит в диапазоне 280-800С. Ниже 280С двуокись титана аморфна. При нагревании низкотемпературная модификация двуокиси титана переходит в рутил. Переход начинается вблизи 300С и полностью заканчивается при 800-1000С. Вторая модификация двуокиси титана - брукит при нагревании до 1000С также переходит в рутил. При этом дефектная структура собственно рутила существенно зависит от температуры обработки [67].
На рис.39 представлены профили распределения концентрации % ат. исследуемых структур при различных термических обработках (1-исходный образец с пленкой титана, 2-образец, отожженный в вакууме при температуре 1350С в течении 8 минут, 3,4 -образцы, подвергнутые БТО в атмосфере сухого кислорода при температурах 900С и 1000С, соответственно)
Так для исходного образца с напыленной пленкой титана соотношение Nji/No составляет 7/1.5, что соответствует недоокисленной пленке титана.
Отжиг образцов в вакууме приводит к изменению фазового состава и морфологической неоднородности пленки титана. Качественные оценки, проведенные на основе экспериментальных данных по Оже профилированию, позволяют заключить, что термическая обработка в вакууме инициирует возникновение, по крайней мере, двухслойной системы: верхний слой образован фазой ТІО, под которой находится более протяженная область с фазовым составом, близким к ТіОг- Отличительной особенностью высокотемпературного отжига в вакууме является формирование неоднородного по толщине слоя, образованного ТІС.
Быстрый термический отжиг при температуре 900С приводит к образованию оксидной пленки титана переменного состава. Повышение температуры БТО стабилизирует фазовый состав возникающего оксида титана по всей толщине. Фазовый состав полученных окисленных слоев идентифицируется как рутил. Таким образом, на основе проведенных исследований показано, что высокотемпературный быстрый термический отжиг позволяет сформировать на поверхности структуры карбид кремния/пористый карбид кремния однородные пленки оксида титана. Как показано в разделе 1, газочувствительные свойства SiC во многом определяются характеристиками и свойствами оксидов металлов нанесенных на SiC. Структура пористого SiC зависит от режимов его получения и отжига. Анализ технологического процесса изготовления газочувствительных датчиков показывает, что для улучшения структуры газочувствительного слоя целесообразно использовать БТО. На рис.40 показаны БФХ для различных режимов получения пористого SiC: 1 - монокристаллический карбид кремния, 2 - пористый карбид кремния, полученный анодированием в водно-спиртовом растворе плавиковой кислоты при плотности тока анодирования - 35 мА/см2, 3 -пористый карбид кремния, полученный при плотности тока анодирования -70 мА/см2.
Характеристики газовой чувствительности пористого SiC к парам аммиака
О возможности использования пористого слоя карбида кремния в качестве активного элемента газовых датчиков было сказано в первой главе. Исследования, проведенные в работах [31,32] показали, что пористый карбид кремния может реагировать на такие газы, как метан, пропан и аммиак. Однако, исследования проведенные в этих работах носили поверхностный характер и оставляли открытыми множество вопросов. Поэтому представляет интерес, провести исследования влияния морфологии пористого карбида кремния на газовую чувствительность, изменения времени отклика и времени восстановления сгнсора при повышенных температурах, определить температуру максимальной газовой чувствительности сенсоров на основе пористого карбида кремния. Для ответа на эти вопросы, были проведены исследования, при следующих условиях [97]: анодирование происходило в электролите HF:C2H50H:H20 (1:1:2) при плотности тока J = 35 мА/см2 в течение 3 мин. Были использованы пластины карбида кремния 6H-SiC п-типа легированного азотом до концентрации 1-Ю17 см 3. В качестве материала для контактов использовался титан. Сразу после нанесения контактов проводился БТО в вакууме (Т=900С, 2 минуты). После анодирования пор на поверхности образцов обнаружено не было, что объясняется наличием тонкого поверхностного слоя и согласуется с литературными данными [45]. После удаления поверхностного слоя, травлением в КОН, (Т=700С, t=10 минут), на поверхности образцов появляются поры. На рис.55, представлены зависимости сопротивления от температуры для образцов, до и после анодирования, а также после вскрытия пор. Увеличение сопротивления объясняется снижением концентрации основных носителей в пористом слое, за счет их захвата на лозушки на поверхности пор. Рис. 55. Температурная зависимость сопротивления образцов 6H-SiC до и после анодирования. Плотность тока анодирования у-35 мА/см
На рисунке 56 показана температурная зависимость сопротивления образца от режимов анодирования. Видно, что с ростом плотности тока анодирования, сопротивление пористого слоя растет, что по всей вероятности объясняется увеличением его площади (см. главу 2).
С ростом температуры время отклика и время восстановления сенсора уменьшаются (рис.59,60), что связано с увеличением скорости поверхностных реакций на границе раздела пористый слой/исследуемый газ. На рис. 62 показано, как меняется отклик сенсора для образцов с разной плотностью тока анодирования. Увеличение чувствительности на образцах, полученных при большей плотности тока анодирования объясняется увеличением плотности поверхностных состояний, которые определялись из экспериментальных C-V характеристик (см. раздел 3.3).
Увеличение температуры максимальной чувствительности образцов сенсоров, полученных при повышенных плотностях тока анодирования, можно объяснить увеличением энергии адсорбционных центров, что подтверждается увеличением времени отклика для этих образцов (рис.59). Металлооксидные сенсоры, благодаря своим преимуществам применяются значительно чаще для решения различных практических задач и вследствие этого являются значительно более доступными. Принцип их действия основан на том, что в результате физической адсорбции молекул газа на поверхности полупроводника его поверхностное сопротивление изменяется пропорционально числу адсорбированных молекул (или концентрации газа в воздухе). Физическая адсорбция обусловлена главным образом силами Ван дер Ваальса и имеет обратимый характер, поскольку стойкие химические соединения не образуются. Иными словами, после завершения цикла измерения концентрации конкретного газа датчик можно нагреть до температуры, превышающей энергию связи Ван дер Ваальса, и осуществить десорбцию молекул газа. В результате датчик будет готов к повторным измерениям.
В составе сенсора полупроводниковый материал, взаимодействующий с молекулами ПВ, располагается между двумя металлическими контактами поверх резистивного нагревательного элемента, обеспечивающего рабочую температуру сенсора в диапазоне заданных температур.
В результате проведенных исследований чувствительности пленок ТЮ2 на пористом SiC к аммиаку, пропану, NO2 и Н2О2 было установлено, что с увеличением плотности тока анодирования, что приводит к увеличению пористости образца, возрастала его чувствительность к вышеназванным газам.
На рис.64, показана температурная зависимость сопротивления пленки ТіОг нанесенной на монокристаллический и пористый SiC, полученный при различных режимах анодирования. Видно, что сопротивление окисных пленок на пористом SiC, как и сопротивление пористого SiC увеличивается с ростом плотности тока анодирования, что вероятно связано с увеличением площади рабочей поверхности сенсора за счет пор. Величина сопротивления для пленок двуокиси титана на пористом карбиде кремния близка к значениям, полученным в работе [98] для пленок оксидов редкоземельных металлов. Контакты из Ті формировались, также, как и для пористого карбида кремния - термическим напылением тонких пленок титана ( 100нм) в вакууме. Сразу после напыления, проводился быстрый термический отжиг в вакууме (Т=900С, время отжига 2 минуты) для стабилизации структуры, снижения сопротивления контактов и устранения эффекта насыщения прямого тока в структуре.
