Gas sensors and method for preparing them

Abstract

Abstract Translated from German Die Erfindung bezieht sich auf Gassensoren, bei denen der sensitive Halbleiterkörper aus einer dünnen Schicht eines Metalloxid-Halbleiters besteht. Zur Herstellung der Metalloxid-Halbleiter-Dünnschicht wird ein Substrat mit einem Film einer organischen Lösung beschichtet und der Film durch stufenweise Wärmebehandlung in eine dünne Metalloxid-Halbleiterschicht übergeführt. Die Lösung enthält eine Metallverbindung, die bei der thermischen oder hydrolytischen Zersetzung in Metalloxid übergeht. Geeignet sind binäre und ternäre Verbindungen der Formel A n O m , und A n B m Op, worin sowohl A als auch B ein Element der Gruppe der Seltenen Erden, der Edelmetalle oder der Übergangsmetalle und 0 Sauerstoff darstellen und n, m und p die Anteile der jeweiligen Elemente sind. Die Beschichtung kann durch Tauchen, Besprühen, Aufschleudern oder Auftropfen erfolgen. Die dünne Halbleiterschicht kann mit mindestens einem Element aus der Gruppe der Seltenen Erden, der Edelmetalle oder der Übergangsmetalle dotiert sein. Gassensoren gemäß der Erfindung bestehen aus einem Substrat (1). einer aus der angeführten organischen Lösung hergestellten dünnen Metalloxid-Halbleiterschicht (2) und einer Kontaktschicht (3) aus Edelmetall. Erfindungsgemäße Gassensoren sind zum Nachweis und zur Bestimmung von verschiedenen Schadgasen wie z.B. CO, C n H m , C 6 H 6 und insbesondere Äthanol in Luft und Abgasen geeignet (Fig. 1). The invention relates to gas sensors in which the sensitive semiconductor body consists of a thin layer of a metal oxide semiconductor. To produce the metal oxide semiconductor thin layer, a substrate is coated with a film of an organic solution and the film is converted into a thin metal oxide semiconductor layer by stepwise heat treatment. The solution contains a metal compound that changes into metal oxide during thermal or hydrolytic decomposition. Binary and ternary compounds of the formula A n O m and A n B m Op are suitable, in which both A and B are an element from the group of rare earths, noble metals or transition metals and oxygen and n, m and p are Are parts of the respective elements. The coating can be done by dipping, spraying, spin coating or dripping on. The thin semiconductor layer can be doped with at least one element from the group of rare earths, noble metals or transition metals. Gas sensors according to the invention consist of a substrate (1). a thin metal oxide semiconductor layer (2) produced from the organic solution mentioned and a contact layer (3) made of noble metal. Gas sensors according to the invention are suitable for the detection and determination of various harmful gases such as CO, C n H m , C 6 H 6 and in particular ethanol in air and exhaust gases (FIG. 1).

Inventors

• 👤 Ludwig Dipl.-Ing. Treitinger
• 👤 Rupert Köpl
• 👤 Hans Dr. Pink

Bibliographic Details