Устройство способно стабильно функционировать при температурах в несколько сотен градусов
Фото: Иван МАКЕЕВ. Перейти в Фотобанк КП
Томские ученые разработали инновационный газовый сенсор на основе оксида галлия. Устройство способно стабильно функционировать при температурах в несколько сотен градусов и контролировать состав выхлопных газов в двигателях внутреннего сгорания, на теплоэлектроцентралях и в доменных печах. Об этом 25 августа сообщили в пресс-службе ТГУ.
Оксид галлия считается перспективным материалом для высокотемпературной электроники благодаря своей термической и химической стабильности. Однако чистый материал обладает высоким электрическим сопротивлением и низкой чувствительностью. Для повышения проводимости исследователи применили оригинальное технологическое решение. Они сформировали последовательную структуру, нанеся слой оксида галлия, затем тонкий слой оксида олова и завершив конструкцию еще одним слоем оксида галлия. После высокотемпературного отжига атомы металлов взаимно перемешались, образовав стабильный композит с необходимым уровнем проводимости.
В ходе испытаний специалисты столкнулись с диффузией атомов алюминия из сапфировой подложки, что приводило к нестабильности характеристик. Для защиты чувствительного слоя был добавлен нижний барьерный слой из диоксида кремния, который заблокировал перемещение атомов. Дополнительный слой диоксида кремния на поверхности структуры позволил прибору точно распознавать конкретный газ в сложной смеси.
Разработанный сенсор продемонстрировал высокий отклик и стабильность в условиях экстремального нагрева. Прибор способен регистрировать не только метан, но также пропан, бутан и ряд других газов. Внедрение подобных отечественных разработок в автомобилестроение и промышленную энергетику позволит оптимизировать работу двигателей, контролировать полноту сгорания топлива и повышать экологическую безопасность производственных процессов.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Томский разработчик запустил бесплатный ИИ-сервис для оценки бизнес-ниш
ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА НАС В СОЦСЕТЯХ
ЧИТАТЕЛЯМ
Стали свидетелем интересного события или ЧП? Сообщите об этом нашим журналистам:
Почта: anna.g.kovaleva@phkp.ru