Методы и средства определения малых концентраций нитросодержащих газов МДП-сенсорами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Этрекова Майя Оразгельдыевна

• Этрекова Майя Оразгельдыевна
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Этрекова Майя Оразгельдыевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

§1.1 Обнаружение следов и паров нитросодержащих веществ и газов

1.1.1 Газоаналитические методы и технические средства

1.1.2 Параметры термолиза молекул контрольного вещества

1.1.3 Давление паров и скорость сублимации контрольного вещества

§1.2 Краткие сведения о сенсорном газовом анализе

1.2.1 Электрохимические сенсоры

1.2.2 Резистивные сенсоры (металлооксидные, полупроводниковые)

1.2.3 Сенсоры на основе МДП-структур

1.2.4 Способы получения газочувствительных тонких пленок

1.2.5 Адсорбция молекул газов на поверхности твердых тел

§1.3 Физические основы МДП-структур

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА

И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

§2.1 Технология изготовления МДП-структур

§2.2 Технология изготовления и устройство МДП-сенсоров

2.2.1 Конструкция сенсора в металлокерамическом корпусе

2.2.2 Конструкция сенсора в планарном керамическом корпусе

§2.3 Стенд для температурного и газового отжигов МДП-сенсоров

§2.4 Методы исследования характеристик МДП-сенсоров

2.4.1 Метод вольт-фарадных характеристик

2.4.2 Исследование динамических характеристик

2.4.3 Исследование статических характеристик

§2.5 Стенды для исследования чувствительности

МДП-сенсоров к различным газам

§2.6 Экспериментальная установка для исследования чувствительности МДП-сенсоров к продуктам термолиза паров нитросодержащих веществ

2.6.1 Описание экспериментальной установки

2.6.2 Методика приготовления проб нитросодержащих веществ

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

МДП-СЕНСОРОВ К ПРОДУКТАМ ТЕРМОЛИЗА

ПАРОВ КОНТРОЛЬНОГО ВЕЩЕСТВА

§3.1 Определение оптимальных параметров экспериментальной установки

§3.2 Определение порогового уровня чувствительности МДП-сенсоров

к продуктам теомолиза паров контрольного вещества

§3.3 Статическая характеристика МДП-сенсоров

по концентрации паров контрольного вещества

§3.4 Исследование влияния длительного воздействия перегрузок

по концентрации К02 на характеристики МДП-сенсоров

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ

И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ГАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ МДП-СТРУКТУР

§4.1 Исследование воспроизводимости характеристик МДП-структур,

изготовленных с помощью метода импульсного лазерного напыления

§4.2 Исследование влияния конфигурации катода МДП-конденсатора

4.2.1 Влияние площади катода

4.2.2 Влияние толщины катода

§4.3 Исследование влияния материала диэлектрика и температуры МДП-

структуры на чувствительность и быстродействие сенсоров

4.3.1 Особенности ВФХ МДП-структур с различными диэлектриками

4.3.2 Исследование чувствительности к водороду

4.3.3 Исследование чувствительности к диоксиду азота

4.3.4 Анализ механизма газовой чувствительности МДП-сенсоров

§4.4 Методы повышения селективности

§4.5 Методы повышения быстродействия

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

БЛАГОДАРНОСТИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Копии документов о внедрении ООО «НПФ «Инкрам» .... 140 ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Копия акта внедрения ЗАО «Интера»

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы и средства определения малых концентраций нитросодержащих газов МДП-сенсорами»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. В промышленности, научных исследованиях, медицине, экологии и других сферах деятельности человека всё большее применение находят методы измерения концентрации газов с помощью газовых датчиков, или газовых сенсоров (ГОСТ Р 55233-2012). Это связано с относительно малыми габаритными размерами приборов на их основе, простотой эксплуатации и низкой стоимостью в сравнении с прецизионными лабораторными установками, а также ростом числа задач, для которых лабораторное решение не подходит, например, по причине изменения пробы во время транспортировки и хранения или ограниченности сроков актуальности аналитической информации [1, 2, 3].

Особый интерес представляет контроль вредных для человека газов (таких как Н2Б, КЭ2, МНз, С12) в атмосфере промышленной и жилой зоны, а также на объектах критической инфраструктуры: транспорте, медицинских учреждениях, культурно-массовых мероприятиях [4]. Эти же газы могут быть вероятными продуктами разложения опасных химических веществ, что расширяет область применения газовых сенсоров. Например, для большинства органических соединений со специальными свойствами на основе нитросоединений одним из продуктов термического разложения является NO2 [5, 6].

В настоящее время для определения малых концентраций нитросодержащих газов преимущественно используются детекторы по методу спектрометрии ионной подвижности с порогом обнаружения по контрольному реперному веществу 10-13...10-14 г/см3 (единицы рр1:) и 0,1 нг [7]. Однако практика их использования выявила существенный недостаток - невозможность ведения скрытого досмотра из-за достаточно больших габаритных размеров без перспективы существенной миниатюризации. Известны более простые и доступные методы на эффекте изменения интенсивности люминесценции чувствительного элемента (ЧЭ) на базе органических фотоактивных хемосенсорных составов в присутствии нитросоединений [8]. Но ЧЭ подобных приборов недостаточно стабильны и восприимчивы к воздействиям факторов окружающей среды.

В общем случае к ЧЭ, которые являются функциональной частью газовых электронных датчиков (ГОСТ Р 51086-97) и находятся под непосредственным

воздействием газов, предъявляют высокие требования: большая чувствительность, химическая стойкость и долговременная стабильность, избирательность (селективность) и быстродействие, миниатюрность и низкое энергопотребление, технологичность изготовления. Большинству из этих требований отвечают преобразователи физической величины (ПФВ) концентрации газов, являющиеся изделиями твердотельной микроэлектроники. Поэтому значимой и актуальной задачей является разработка методов и средств определения малых концентраций нитросодержащих газов с помощью микроэлектронных газовых сенсоров, принцип действия которых основан на изменении физических свойств твердого тела, как правило, на поверхности или в тонких пленках.

Работа соответствует следующим приоритетным направлениям, утвержденным Указом Президента РФ от 18.06.2024 г. № 529: безопасность и противодействие терроризму, а также индустриальные наносистемы. Работа развивает следующие критические технологии, перечень которых утвержден Указом Президента РФ от 07.07.2011 г. № 899: технологии наноустройств и микросистемной техники; мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидации ее загрязнения; предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

Степень разработанности темы исследования.

Существующие и массово применяемые сегодня резистивные (полупроводниковые), оптические и др. типы газовых сенсоров не обладают достаточным уровнем чувствительности и имеют рабочий диапазон концентраций от единиц-десятков ppm. Ряд научных и производственных групп сообщают о создании селективных газовых сенсоров, работающих при температуре окружающей среды и способных обнаружить органические соединения со специальными свойствами или продукты их разложения на уровне концентраций от единиц ppb до единиц ppm: Vobecka Z., Max-Planck-Institut fur Kolloid- und Grenzflächenforschung, Германия, [9]; Gomes H.L., Universidade do Algarve, Португалия [10]; Hobson S.T., Seacoast Science Inc., США [11]; Räupke A., Universität Wuppertal, Германия [12]. В основе действия разрабатываемых авторами датчиков лежит изменение электрических характеристик миниатюрных полевых транзисторов, диодов или конденсаторов вследствие сорбции

газов и паров поверхностной тонкой пленкой на основе полимерных материалов. Технология изготовления таких пленок является простой, но плохо воспроизводимой, а отсутствие нагрева сенсора приводит к сильной зависимости газочувствительных свойств от неизбежных колебаний температуры окружающей среды и влажности.

Известно, что метод импульсного лазерного осаждения (ИЛО) или напыления (англ. PLD, Pulsed Laser Deposition), используемый с конца 1960-х гг., является наиболее универсальным для получения различных тонкопленочных структур, в том числе газочувствительных. Технология ИЛО благодаря ряду настраиваемых параметров (плотность энергии излучения лазера, частота импульсов и др.) позволяет, учитывая особенности подложки и мишени, подбирать оптимальные условия для выращивания однородных, чистых пленок, в т.ч. большой площади, с хорошей адгезией и воспроизводимостью. Поэтому многие исследователи (Fasaki I., NanoPhos А.Е., Греция [13]; Constantinoiu I., Institutul National pentru Fizica Laserilor, Plasmei si Radiatiei, Румыния [14]; Lappalainen J., University of Oulu, Финляндия [15, 16]; Lundstrom I., Linköpings universitet, Швеция [17]; Литвинов А.В., НИЯУ МИФИ, Россия [18, 19] и др.) для совершенствования чувствительности и селективности газовых сенсоров используют технологию ИЛО.

Разработкой и совершенствованием MOSFET- и SiC-FET-конденсаторов, транзисторов и диодов Шоттки для детектирования концентраций Н2, NH3 и NO2 на уровне от единиц ppm до единиц объемных процентов занимаются ученые Линчёпингского университета под руководством Lundstrom I. В работах Eriksson M., Abom A.E. исследованы различные каталитически активные материалы затворов (Pt, Pd, Ir, RuO2, InO2) и режимы их осаждения на поверхность подложки

[20]. Исследовано влияние толщины Pt-электрода на чувствительность к аммиаку. В трудах Winquist F., Spetz A. исследовано влияние модификации структур Pd-SiO2-Si путем напыления островковых пленок различных металлов (Ir, Pt, Fe, Ni, Al, Au)

[21].

Исследования газовых датчиков на основе МДП-структур: емкостных (начатые под руководством Николаева И.Н.) и транзисторных (Подлепецкий Б.И., Никифорова М.Ю.) - ведутся в НИЯУ МИФИ. В трудах Уточкина Ю.А.

оптимизированы параметры технологии импульсного лазерного напыления для улучшения адгезии металлических пленок электродов емкостных МДП-структур к подложке [22]. Работы Емелина Е.В. посвящены исследованию чувствительности МДП-сенсоров к широкому перечню газов (H2, NO, NO2, H2S, CI2, NH3, C2H5SH и др.) в различных газовых средах [23]. Работы Литвинова А.В. посвящены исследованию эффектов обратимой и необратимой деградации характеристик и интерференции чувствительностей МДП-сенсоров к газам [24]. Предложена оптимизация технологии изготовления МДП-сенсоров для улучшения избирательности и стабильности характеристик. В трудах Униченко П.О. исследована чувствительность емкостных МДП-структур к парам органических веществ и качественно показана возможность их использования для обнаружения паров нитросодержащих веществ, в т.ч. со специальными свойствами [25]. В работах Калининой Л.Н. начато исследование влияния ряда металлов (Au, Cu, W, Ti, Ta, Pt) и диэлектриков (WO3, TiO2, Al2O3, SnO2) на чувствительность МДП-сенсоров к газам [18].

Ирха В.И., Викулин И.М., Константинов К.В. (Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова) ведут исследования физической природы адсорбционной чувствительности газовых датчиков на эффекте поля (на основе оксидов металлов, МДП и МП-структур), главным образом, к водороду [26, 27, 28]. Исследованы возможности использования различных металлов (Pd, Au, Pt, Al, Ag, Cu, Ni) и диэлектриков (Si3N4, BN, Al2O3, SiO2) различной толщины и конфигурации для получения максимальной чувствительности МДП-сенсоров к водороду [29].

Исследованию МДП-структур в вопросах поиска оптимальных материалов и способов их нанесения посвящено множество работ. Однако для газочувствительных МДП-структур до сих пор не существует единой стандартизованной технологии изготовления. Поэтому результаты исследований, полученные разными научными группами, как правило, не имеют однозначного взаимного соответствия в силу ряда технологических отличий, например, в морфологии и стехиометрии получаемых тонких пленок. Поэтому актуальным объектом исследования в настоящей работе является газовый МДП-сенсор -существующее изделие твердотельной микроэлектроники, полупроводниковый

прибор, преобразователь физической величины (ПФВ) концентрации анализируемого газа в электрический выходной сигнал. Чувствительным элементом МДП-сенсора является тонкопленочный нелинейный конденсатор на основе МДП-структуры (далее - МДП-конденсатор) с катодом в виде пористой пленки палладия, полученной методом ИЛО в вакууме. Предметом исследования в работе являются газочувствительные свойства МДП-сенсоров на основе МДП-конденсаторов с комбинированным диэлектриком, отличающимся материалами и методами осаждения их тонких пленок.

Цель и задачи исследования.

Целью работы является исследование закономерностей функционирования МДП-сенсоров и разработка технологических и конструктивных подходов к их совершенствованию и миниатюризации для решения проблемы определения малых концентраций нитросодержащих газов.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

1) исследовать влияние материалов комбинированного диэлектрика МДП-конденсаторов, а также методов осаждения их тонких плёнок на газочувствительные свойства МДП-сенсоров (физические основы совершенствования, п. 1, согласно паспорту специальности 2.2.2);

2) исследовать влияние конфигурации палладиевого катода (толщины пленки и площади электрода) на параметры газовой чувствительности МДП-сенсоров, а также разработать подход, способствующий миниатюризации и повышению технологичности производства (совершенствование конструкции, п. 3 по паспорту специальности 2.2.2);

3) исследовать влияние технологического отжига (температурного «старения») в среде атмосферного воздуха с добавлением водорода на параметры газовой чувствительности МДП сенсоров (технологические процессы и маршруты изготовления, п. 4 по паспорту специальности 2.2.2);

4) проанализировать существующие методы регистрации выходного сигнала МДП-сенсоров и установить возможные пути повышения быстродействия и избирательности электронных датчиков на их основе (методы измерения характеристик, п. 4 по паспорту специальности 2.2.2);

5) Исследовать разброс значений выходного сигнала МДП-сенсоров, имеющих однотипный маршрут изготовления, а также стойкость к воздействию агрессивной газовой среды (функциональные и эксплуатационные характеристики, п. 5 по паспорту специальности 2.2.2);

6) Исследовать параметры газовой чувствительности МДП-сенсоров к парам нитросодержащих веществ и установить оптимальные условия по температуре и длительности нагрева исходной пробы для определения малых концентраций нитросодержащих газов электронными датчиками на основе МДП-сенсоров (вопросы эффективного применения, п. 5 по паспорту специальности 2.2.2).

Научная новизна:

1. Впервые обнаружен эффект изменения принципа газовой чувствительности МДП-сенсоров на основе МДП-конденсаторов со структурой Pd-Бп02-8Ю2^, где SnO2 - тонкий слой, полученный методом реактивного магнетронного распыления, что позволило в разы повысить чувствительность к газам в смеси с воздухом.

2. Разработан уникальный подход к миниатюризации МДП-сенсоров путем изготовления его конструктивных элементов с применением технологии адаптивной лазерной микрогравировки монолитной керамики, что позволило уменьшить габариты ПФВ и вдвое сократить энергопотребление.

3. Предложен метод определения малых концентраций нитросодержащих газов МДП-сенсорами, основанный на реакции термического газофазного разложения молекул высокоэнергетических нитросоединений, отличающийся контролем температуры и длительности нагрева исходной пробы и позволяющий обнаруживать следовые количества вещества с массой на уровне единиц нг.

Теоретическая и практическая значимость:

1. Применение МДП-конденсаторов с комбинированным диэлектриком Бп02-8Ю2, позволившее в разы повысить чувствительность МДП-сенсоров к газам в смеси с воздухом.

2. Разработка метода миниатюризации МДП-сенсоров, способствовавшая переходу от объемного металлостеклянного корпуса к планарному исполнению в виде SMD-компоненты для поверхностного монтажа, позволившая вдвое сократить энергопотребление.

3. Установление оптимальных условий для реакции термического газофазного разложения молекул высокоэнергетических нитросоединений, позволившее добиться высокой чувствительности детектора на основе МДП-сенсора с порогом обнаружения по массе исходного контрольного вещества 1 нг.

4. Результаты исследования апробированы ЗАО «Интера» при проектировании опытных образцов анализаторов «ИнтеГаз» и «Гидромер» (оформлен акт о внедрении, см. Приложение А).

5. Результаты исследования апробированы ООО «НПФ «Инкрам» при создании прототипа детектора нитросодержащих веществ со специальными свойствами на основе МДП-сенсора (оформлен соответствующий акт о внедрении, см. Приложение Б).

Методология и методы исследования.

Тонкопленочные слои Pd-электродов исследовались методами атомно-силовой микроскопии (АСМ) и растровой электронной микроскопии (РЭМ). Исследования электрических параметров МДП-конденсаторов проводились методом вольт-фарадных характеристик (далее - ВФХ). Исследования газовой чувствительности и быстродействия МДП-сенсоров проводились на экспериментальных стендах с использованием сертифицированных генераторов-разбавителей, аттестованных источников микроконцентраций и поверочных газовых смесей, а также с применением методов математической обработки результатов и статистического анализа данных для поиска закономерностей. Методология исследования параметров газовой чувствительности МДП-сенсоров к парам нитросодержащих веществ построена на анализе научной литературы и экспериментах в лабораторных условиях с помощью разработанной специализированной установки.

Положения, выносимые на защиту:

1. Способ повышения чувствительности МДП-сенсоров к газам в смеси с воздухом, заключающийся в применении МДП-конденсаторов со структурой Pd-Бп02-8Ю2^, где SnO2 - тонкий слой, полученный методом реактивного магнетронного распыления, позволяющий обнаруживать концентрации диоксида азота на уровне единиц ррЬ.

2. Метод миниатюризации МДП-сенсоров, основанный на применении технологии адаптивной лазерной микрогравировки монолитной керамики для

изготовления конструктивных элементов, позволяющий уменьшить габариты ПФВ и вдвое сократить энергопотребление.

3. Метод и реализующие его средства для определения малых концентраций нитросодержащих газов МДП-сенсорами, основанный на реакции термического газофазного разложения молекул высокоэнергетических нитросоединений с контролем температуры и длительности нагрева исходной пробы, позволяющий обнаруживать следовые количества вещества с массой на уровне единиц нг.

Личный вклад автора в исследования.

В основу данной работы легли результаты исследований, проведенных лично автором в период 2012-2025 гг. в лабораториях НИЯУ МИФИ на кафедрах «Микро-и наноэлектроника» (№ 27) Института нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике (ИНТЭЛ); «Физика твердого тела и наносистем» (№ 70) Института лазерных и плазменных технологий (ЛаПлаз); а также «Низкотемпературные керамические технологии (LTCC) в микроэлектронике» (ИНТЭЛ).

Исследования по детектированию нитросодержащих веществ проводились в ООО «НПФ «Инкрам», где автором лично были спланированы и проведены все описанные в диссертационной работе эксперименты (в т.ч. серийные и длительные), обработаны и проанализированы полученные результаты; спроектированы и созданы экспериментальные установки, разработан и реализован прототип детектора для обнаружения следовых концентраций паров нитросоединений.

Степень достоверности и апробация полученных результатов.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих всероссийских и международных научных конференциях:

- XI Международной конференции «Лазерные, плазменные исследования и технологии - ЛаПлаз-2025» (Москва, 2025);

- 15-й Международной Научно-практической конференции по физике и технологии наногетероструктурной СВЧ электроники «Мокеровские чтения» (Москва, 2024);

- 21-й Международной on-line школе-конференции «Новые материалы»: Перспективные технологии получения и обработки материалов» (Москва, 2023);

- 19-й Международной on-line школе-конференции «Новые материалы»: Перспективные технологии получения и обработки материалов» (Москва, 2021);

- The 9-th GOSPEL Workshop. Gas Sensors Based on Semiconducting Metal Oxides: Basic Understanding & Application Fields (on-line, 2021);

- 237th ECS Meeting with the 18th International Meeting on Chemical Sensors IMCS (Канада, 2020);

- International youth conference on electronics, telecommunications and information technologies (Санкт-Петербург, 2020);

- 11-й Международной конференции «Мокеровские чтения» (Москва, 2020);

- 2-й Международной конференции по процессам и производству металлических материалов ICMMPM2019 (Южная Корея, 2019);

- The 8-th GOSPEL Workshop (Италия, 2019);

- V Международной конференции «ЛаПлаз-2019» (Москва, 2019);

- 10-й Международной конференции «Мокеровские чтения» (Москва, 2019);

- IV Международной конференции «ЛаПлаз-2018» (Москва, 2018);

- 12-й Всероссийской научной конференции «Технологии и материалы для экстремальных условий» (Туапсе, 2017);

- 2-м Всероссийском Конгрессе по сенсорному приборостроению «Сенсорное слияние» (Санкт-Петербург, 2017);

- XLVII Научной конференции «Актуальные вопросы теории и практики радиационной, химической и биологической защиты» (Вольск-18, 2017);

- 11-й Всероссийской научной конференции «Технологии и материалы для экстремальных условий» (Москва, 2016).

Список научных публикаций по теме диссертации.

По материалам диссертационной работы опубликованы 28 печатных работ, в том числе 3 статьи представлены в рецензируемых изданиях, индексируемых в международных базах данных Scopus и Web of Science, 5 статей - в рецензируемых научных журналах из Перечня ВАК и 20 работ в журналах и сборниках трудов отечественных и международных конференций. Получены 2 патента на полезную модель и 3 свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ, которые приравниваются к публикациям в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

Публикации в международных журналах, индексируемых в Scopus и WoS:

1. Podlepetsky B.I., Samotaev N.N., Etrekova M.O., Litvinov A.V. Methods and Tools for Evaluating the Characteristics of MIS-Capacitor Gas Sensors // Automation and Remote Control. 2022, 83, 10, 1639-1651. (WoS Q4, Scopus Q3) https://doi.org/10.1134/S00051179220100162

2. Samotaev N., Litvinov A., Etrekova M., Oblov K., Filipchuk D., Mikhailov A. Prototype of nitro compound vapor and trace detector based on a capacitive MIS sensor // Sensors (Switzerland). 2020, 20, 5, 1514. (WoS Q2, Scopus Q1) https://doi.org/10.3390/s20051514

3. Litvinov A., Samotaev N., Etrekova M., Klishin Y., Korolev N. Cluster Model of the Mechanism of Sensitivity of Gas Sensors Basedon MIS Structures // Physics of Atomic Nuclei. 2019, 82 (11), 1499-1502. (WoS Q4, Scopus Q4) https://doi.org/10.1134/S1063778819110115

Статьи в рецензируемых журналах из Перечня ВАК:

1. Этрекова М.О. Методы и средства определения малых концентраций нитросодержащих газов датчиками на основе тонкопленочных МДП-конденсаторов // Безопасность информационных технологий. 2025, 32 (4), 187-199 (специальность 2.2.2, К2).

2. Подлепецкий Б.И., Самотаев Н.Н., Этрекова М.О., Литвинов А.В. Влияние конструктивно-технологических параметров на характеристики МДП-конденсаторных датчиков концентрации газов // Датчики и системы. 2023, 3, 46-53 (К1; RSCI).

3. Etrekova M.O., Samotaev N.N., Litvinov A.V., Mikhailov A.A., Podlepetsky B.I. Sensitivity of MIS capacitors with palladium electrode to aromatic nitro compounds vapor // Chemical Safety Science. 2022, 6 (1), 163-172. https://doi.org/10.25514/CHS.2022.1.21010 (RSCI).

4. Подлепецкий Б.И., Самотаев Н.Н., Этрекова М.О., Литвинов А.В. Методы и средства оценки характеристик МДП-конденсаторных газочувствительных датчиков // Датчики и системы. 2022, 4, 28-37 (К1; RSCI).

5. Самотаев Н.Н., Литвинов А.В., Подлепецкий Б.И., Этрекова М.О., Филипчук Д.В., Михайлов А.А., Бухаров Д.Г., Демидов В.М. Методы измерения

выходных сигналов газочувствительных датчиков на основе МДП-конденсаторов // Датчики и системы. 2019, 5 (236), 47-53 (К1; RSCI).

Публикации в журналах международных и всероссийских конференций:

1. Литвинов А.В., Этрекова М.О., Самотаев Н.Н., Облов К.Ю., Певцов И.Д. Сочетание методов лазерного и магнетронного распыления для изготовления твердотельных емкостных датчиков газа. В сборнике: ЛаПлаз-2025. Сборник научных трудов XI Международной конференции. М., 2025. С. 192.

2. Этрекова М.О., Литвинов А.В., Самотаев Н.Н., Певцов И.Д., Облов К.Ю., Бухаров Д.Г., Демидов В.М. Повышение быстродействия датчиков водорода для диагностических дыхательных тестов в медицине. В сб.: Мокеровские чтения. 15-я Международная научно-практическая конференция по физике и технологии наногетероструктурной СВЧ-электроники: сборник трудов. М., 2024. С. 175-176.

3. Самотаев Н.Н., Шорников Д.П., Этрекова М.О., Литвинов А.В., Иванов Г.А., Облов К.Ю. Использование емкостных МДП-сенсоров для оценки стойкости гидридов металлов // Сборник тезисов докладов 21 -й Международной школы-конференции имени Б.А. Калина для молодых ученых и специалистов. М.: НИЯУ МИФИ, 2023. С. 61-62.

4. Etrekova M., Litvinov A., Samotaev N., Filipchuk D., Oblov K., Mikhailov A. Investigation of Selectivity and Reproducibility Characteristics of Gas Capacitive MIS Sensors // Proceedings of the International youth conference on electronics, telecommunications and information technologies YETI-2020. p. 87-95. https://doi.org/10.1007/978-3-030-58868-7_10

5. Litvinov A., Klishin Yu., Samotaev N., Etrekova M., Filipchuk D. Using Field-Effect Gas Sensors for Monitoring H2 in Transformer Oil // ECS Meeting Abstracts. Vol. MA2020-01. 237th ECS Meeting with the 18th International Meeting on Chemical Sensors, 2020, p. 2091. https://doi.org/10.1149/MA2020-01282091mtgabs

6. Этрекова М.О., Литвинов А.В., Филипчук Д.В., Самотаев Н.Н., Долгов И.А. Влияние низкотемпературного водородного отжига на газочувствительные свойства емкостных МДП-сенсоров // Мокеровские чтения. 11-я Международная научно-практическая конференция. М.: НИЯУ МИФИ, 2020. С. 53-54.

7. Samotaev N., Oblov K., Etrekova M., Veselov D., Ivanova A., Litvinov A. Improvement of Field Effect Capacity Type Gas Sensor Thermo Inertial Parameters by

Using Laser Micromilling Technique // Materials Science Forum, ICMMPM, 2019. Vol. 977, p. 256-260. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.977.256

8. Samotaev N., Oblov K., Litvinov A., Etrekova M. SnO2-Pd as a Gate Material for the Capacitor Type Gas Sensor // Proceedings, 8th GOSPEL Workshop, 2019, 14 (1), 10, pp. 153-156. https://doi.org/10.3390/proceedings2019014010

9. Этрекова М.О., Литвинов А.В., Самотаев Н.Н., Королев Н.А. Вольт-фарадные характеристики и механизм чувствительности газовых сенсоров на основе МДП-структур // В сборнике: Мокеровские чтения. 10-я Юбилейная Международная научно-практическая конференция по физике и технологии наногетероструктурной СВЧ-электроники. М.: НИЯУ МИФИ, 2019. С. 165-166.

10. Etrekova M.O., Litvinov A.V., Mikhailov A.A. The detection of nitro compounds vapor using sensors based on MIS structures manufactured by laser deposition // IOP Conf. Series: Journal of Physics: 1238 (2019) 012012. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1238/1/012012

11. Litvinov A.V., Samotaev N.N., Etrekova M.O., Mikhailov A.A. The detection of nitro compounds by using MIS-sensor // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 498 (2019) 012020. https://doi.org/10.1088/1757-899X/498/1/012020

12. Филипчук Д.В., Литвинов А.В., Михайлов А.А., Этрекова М.О. Исследование влияния изменения относительной влажности окружающего воздуха на показания газового детектора на основе МДП-сенсора // V Международная конференция Лаплаз-2019: Сборник научных трудов. Ч.1. М.: НИЯУ МИФИ, 2019. с. 180-181.

13. Этрекова М.О., Литвинов А.В., Михайлов А.А. Прототип детектора паров нитросодержащих веществ на основе МДП-сенсора // V Международная конференция «Лазерные, плазменные исследования и технологии» ЛаПлаз-2019: Сборник научных трудов. Ч.1. М.: НИЯУ МИФИ, 2019. с. 198-199.

14. Литвинов А.В., Этрекова М.О., Михайлов А.А. Обнаружение паров нитросодержащих веществ с помощью сенсоров на основе МДП-структур, изготовленных методом лазерного напыления // IV Международная конференция ЛаПлаз-2018: Сборник научных трудов. М.: НИЯУ МИФИ, 2018. с. 113-114.

15. Filipchuk D.V., Litvinov A.V., Etrekova M.O., Nozdrya D.A. Investigation of the sensitivity of MIS-sensor to thermal decomposition products of cables insulation //

Journal of Physics: Conference Series, 2018. Vol. 941. 012061. https://doi.org/10.1088/1742-6596/941/1Z012061

16. Филипчук Д.В., Литвинов А.В., Этрекова М.О., Ноздря Д.А. Исследование чувствительности МДП-сенсоров к парам несимметричного диметилгидразина и тетраоксида азота // Тезисы докладов VI Международной молодежной научной школы-конференции, посвященной 75-летию НИЯУ МИФИ и 95-летию академика Н.Г. Басова. 2017. С. 318-319.

17. Рябухин Д.А., Этрекова М.О. Граничные эффекты МДП-структур в различных газовых средах как физический механизм обнаружения нитросоединений // Сборник 12-ой Всероссийской научной конференции «Технологии и материалы для экстремальных условий». ФГБУН МЦАИ РАН, 2017, с. 256-260.

18. Михайлов А.А., Болодурин Б.А., Литвинов А.В., Ноздря Д.А., Филипчук Д.В., Этрекова М.О. Исследование чувствительности МДП-сенсоров к содержанию различных газов в воздухе // Сборник докладов II Всероссийского конгресса по сенсорному приборостроению «Сенсорное слияние». СПб., 2017, с. 30-33.

19. Болодурин Б.А., Борисенков И.Л., Корчак В.Ю., Литвинов А.В., Михайлов А.А., Ноздря Д.А., Помазан Ю.Г., Филипчук Д.В., Этрекова М.О. Комплексное исследование чувствительности МДП-сенсоров со структурами Pd-SiO2-Si, Pd-Ta2O5-SiO2-Si к содержанию различных газов в воздухе // Рос. хим.ж. (Ж.Рос.хим.об-ва им.Д.И.Менделеева), 2016. Т. LX(60), № 3, с. 96-104.

20. Болодурин Б.А., Литвинов А.В., Михайлов А.А., Ноздря Д.А., Филипчук Д.В., Этрекова М.О. Чувствительность МДП-сенсоров к газам, содержащимся в воздухе // Сборник 11 -ой Всероссийской научной конференции «Технологии и материалы для экстремальных условий». ФГБУН МЦАИ РАН, 2016, с. 104-111.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Этрекова Майя Оразгельдыевна, 2026 год

/ ь

щ/ Уй

/ ч

/ < *

) 40 80 120 160

АТУ, пФ

Рисунок 4.4.2 - Перекрестная чувствительность МДП-сенсоров к различным газам.

Как было показано в литературном обзоре на примере полупроводниковых металлооксидных сенсоров (п. 1.2.2) и подтверждено результатами исследований МДП-сенсоров, описанными в п. 4.3, селективностью газовых датчиков в некоторой степени можно управлять за счет подбора материала, морфологии и микроструктуры газочувствительного слоя (применение легирующих примесей и различных методов нанесения тонких пленок), а также за счет настройки

температурного максимума чувствительности к целевому газу. Так, введение в МДП-структуру Pd-SiO2-Si тонкого слоя SnO2, полученного методом реактивного магнетронного распыления, позволило улучшить селективность сенсоров по NO2 при рабочей температуре 100 °С почти на порядок.

Известен конструктивный метод повышения избирательности детектирования сероводорода с помощью МДП-сенсоров за счет использования двухканальной схемы отбора газовой пробы с попеременной прокачкой через свободный газовый канал и канал с фильтром-поглотителем [99].

В [98] показана возможность компенсации влияния влажности анализируемой пробы на показания МДП-сенсора в составе макетного образца детектора НВСС, для чего предусмотрен датчик температуры и влажности, показания которого в режиме реального времени используются для расчета компенсационной поправки:

Щ(Р) = Що+А(1-ехр(-уР)), где Р - давление паров воды, торр; Щ0, А и уС0, А,у - коэффициенты, определяемые по результатам измерений зависимости показаний МДП-сенсора от давления паров воды (см. Рисунок 4.4.3). Результатом компенсации влияния влажности является модифицированный сигнал МДП-сенсора Щсогг.

10

со

> 5

0

Г 2 ^ 1

3

40

20

се

0 «

0 30 60 90 120 150 180 210

Время, мин

Рисунок 4.4.3 - Компенсация показаний МДП-сенсора по влажности: кривая 1 - исходный сигнал МДП-сенсора, 2 - Щсогг, 3 - давление паров воды.

Как можно видеть, при плавном изменении давления водяных паров (не более 10 торр за 1.3 минуты, что при температуре окружающего воздуха,

например, 27 °С соответствует изменению относительной влажности на 20 %) компенсация показаний МДП-сенсора по влажности работает максимально эффективно. При более резких изменениях влажности (50 % и более) наблюдаются отклонения значения Щсогг от нулевого уровня на ± 0,5 В (± 6 пФ), за счет различия скоростей реагирования на быстрое изменение концентрации паров воды датчика влажности и непосредственно МДП-сенсора.

Тем не менее, абсолютная селективность адсорбционных газовых датчиков остается недостижимой, так как всегда найдутся п веществ, молекулы которых обладают такой совокупностью физико-химических свойств, которая позволит им более или менее успешно сорбироваться на одной и той же поверхности.

Многие исследователи видят решение данной проблемы в создании мультисенсорных систем, функционирующих по принципу биологической системы обоняния [100].

Первое поколение промышленных приборов типа «электронный нос» появилось в середине 90-х гг. XX в. и было основано на дискретных датчиках, различающихся как газочувствительным материалом, так и физико-техническими принципами работы [100]. Работоспособность идеи «электронный нос» была успешно подтверждена, однако приборы имели сравнительно высокую стоимость, достаточно большие габариты и массу, а также ряд выявленных недостатков:

1) необходимость дополнительных схем сопряжения для объединения в систему газовых датчиков с различными типами сигналов и электрофизическими характеристиками;

2) необходимость частой перекалибровки мультисенсорного устройства из-за неизбежных долговременных изменений параметров газовых датчиков разного типа, которые сложно согласовать между собой.

В целом опыт работы с системами «электронный нос», накопленный за два десятилетия [101], выявил три главные проблемы дискретных газовых сенсоров, входящих в состав мультисенсорного массива:

1) временной дрейф характеристик;

2) недостаточная селективность;

3) недостаточная воспроизводимость характеристик.

Временной дрейф характеристик, свойственный всем без исключения пленочным структурам, представляется возможным компенсировать за счет дополнительной программной обработки выходного сигнала сенсора. Для этого важно, чтобы мультисенсорная система была реализована на базе газовых датчиков одного типа, сформированных на единой подложке («Lab on chips»).

Для повышения селективности газового отклика однокристальных мультисенсорных микросистем авторами [102] предложен метод нанесения поверхностной газопроницаемой мембраны SiO2 неоднородной толщины. Такой подход позволил существенно повысить способность системы распознавать газы за счет плавной дифференциации газочувствительных свойств отдельных резистивных сенсорных элементов. В п. 4.1 было описано достижение аналогичного эффекта для МДП-сенсоров в совокупности с хорошей воспроизводимостью их рабочих характеристик за счет использования технологии импульсного лазерного напыления для синтеза тонких пленок катода.

Таким образом, не смотря на сложность обеспечения селективности детектирования газов в диапазоне ppb-концентраций, МДП-сенсоры, исследуемые в настоящей работе, обладают как технологическим, так и конструктивным потенциалом совершенствования, в том числе для использования в будущих мультисенсорных системах.

§4.5 Методы повышения быстродействия

Как показано в п. 1.2.5, см. формулу (1.2.1) на стр. 39, времена нарастания и спада показаний газовых датчиков адсорбционного типа при подаче и снятии воздействия газа прямо пропорционально зависят от концентрации, т.е. парциального давления Р. А значит, быстродействие, так же как и селективность, корректно рассматривать только с учетом диапазона рабочих концентраций.

Так, сенсоры (ЭХ, полупроводниковые и т.п.), работающие в ррт-диапазоне, не могут регистрировать концентрации на уровне ppb, но за единицы секунд реагируют на подачу и удаление газа в своем рабочем диапазоне.

Параметры быстродействия газовых сенсоров, работающих в диапазоне ррЬ-концентраций, также сопоставимы между собой и составляют единицы-десятки минут (Рисунок 4.5.1).

Рисунок 4.5.1 - Характерные времена реагирования для газовых датчиков ppb-концентраций: а) данные [103]; Ь) [104]; с) [105]; Ж) [12]. Для сравнения с МДП-сенсорами см. Рисунок 3.1.1 на стр. 76.

Экспериментальные данные, описанные в п. 4.3, подтвердили, что быстродействием МДП-сенсоров можно управлять как за счет вариации технологии изготовления и постобработки, так и посредством подбора оптимальной рабочей температуры.

Показано, что материал диэлектрика, способ его нанесения, последующего отжига (например, в среде, содержащей 2 % об.д. Н2) и рабочая температура МДП-сенсоров влияют на параметры и состояние центров адсорбции (ловушек на границе раздела металл-диэлектрик) и приводят к изменению условий достижения адсорбционного равновесия (см. п.1.2.5).

В п. 4.3.4 показано, что времена реагирования сенсоров на подачу и снятие концентрации газа экспоненциально падают по мере роста температуры. Однако улучшать быстродействие сенсоров только лишь за счет повышения рабочей температуры - неоптимальное решение, т.к. при этом могут нежелательно сдвигаться температурные максимумы чувствительности и изменяться параметры селективности. Поэтому часто прибегают к конструктивным и программным решениям для совершенствования быстродействия газовых датчиков.

В [28] предложен способ увеличения быстродействия МДП-транзисторов (в 2.3 раза) за счет освещения газочувствительной поверхности квантами света во время десорбции газа. Надо отметить, что идея ускорения процессов адсорбции и десорбции детектируемых газов с использованием излучения (например, ультрафиолетового [106]) всё чаще рассматривается как альтернатива нагрева газового датчика. Это позволило бы значительно сократить энергопотребление, а подбор длины волны и интенсивности падающего освещения дало бы возможность регулировать селективность датчиков к газам.

Однако практика использования газовых датчиков в реальных всепогодных условиях показывает, что обогреваемые чувствительные элементы более устойчивы к воздействиям окружающей среды, в частности, перепадам влажности с риском образования конденсата на чувствительных поверхностях.

В рамках настоящей работы для улучшения параметров быстродействия макетного образца ДВВ-1 на базе МДП-сенсора (см. Приложение А) был предложен и апробирован метод цифровой обработки выходного сигнала сенсора,

суть которого заключалась в расчете средствами программного обеспечения производной первого порядка.

На Рисунке 4.5.2 показаны результаты испытаний макетного образца ДВВ-1 на пробы контрольного вещества различной массы: в верхней части графиков представлен исходный сигнал сенсора, компенсированный по парам воды (MDP_Signal_Compensated), а в нижней - дифференциальный сигнал, d(MDP_Signal)/dt.

Рисунок 4.5.2 - Отклик ДВВ-1 (Приложение А) на пробы контрольного вещества. Обозначения: «Фч» - чистая алюминиевая фольга; MDP_Signal_Compensated -исходныйсигнал МДП-сенсора, компенсированный по парам воды; d(MDP_Signal)/dt - дифференциальный сигнал.

С помощью подобного дифференцирования исходного сигнала МДП-сенсора удалось сократить время регистрации максимума отклика почти в 4 раза и существенно ускорить возврат к нулевому уровню показаний (Рисунок 4.5.3). Таким образом, время отклика (достижения порога сигнализации) составило:

а) для массы контрольного вещества 1 мкг - 15-20 сек;

б) для массы 656 нг - 15-20 сек;

в) для массы 2 нг - 30 сек.

Время спада показаний дифференцированного сигнала составило:

а) для массы контрольного вещества 1 мкг - 3 мин;

б) для массы 656 нг - 2 мин;

в) для массы 2 нг - 1 мин.

Рисунок 4.5.3 - Время достижения порогового значения обнаружения паров контрольного вещества (пунктирная линия: dMDP_Signal/dt = -0,03 В/сек) для ДВВ-1 (Приложение А) в зависимости от массы целевого вещества в пробе.

125

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основной результат диссертации заключается в разработке методов и применении новых средств технологического и конструктивного совершенствования и миниатюризации МДП-сенсоров для решения проблемы определения малых концентраций нитросодержащих газов.

Основные теоретические результаты диссертации:

1. Исследовано влияние материалов комбинированного диэлектрика МДП-конденсаторов, а также методов осаждения их тонких плёнок, и разработаны физические основы совершенствования газочувствительных свойств МДП-сенсоров. Показано:

а) применение Si3N4 (плазмохимический метод) способствует уменьшению и стабилизации чувствительности сенсоров к водороду в диапазоне рабочих температур от 60 до 140 °С, что связано с недостатком кислорода в плёнке;

б) применение SnO2 (реактивное магнетронное распыление) изменяет принцип газовой чувствительности МДП-сенсоров и приводит к нехарактерному росту чувствительности к NO2 и Н2 по мере увеличения рабочей температуры сенсоров, а также к сдвигу ВФХ под действием водорода по оси емкостей, что является выражением полупроводниковых свойств SnO2;

в) применение (2Ю2)10</о(ТЮ2)90</о (осаждение из раствора) улучшает быстродействие сенсоров и сдвигает температурный максимум чувствительности в сторону более низких рабочих температур, равных 80 ± 20 °С, что характерно для данного типа методик роста тонких газочувствительных пленок.

2. Исследовано влияние конфигурации палладиевого катода и разработаны основы конструктивного совершенствования МДП-сенсоров. Установлено, что толщина пористой пленки палладия в диапазоне от 100 до 1000 нм не оказывает существенного влияния, а увеличение площади электрода является неэффективным подходом для повышения чувствительности МДП-сенсоров к газам.

3. Исследованы технологические процессы и маршруты изготовления МДП сенсоров на примере влияния температурного «старения» (отжига) в среде атмосферного воздуха с добавлением водорода. Зафиксировано, что подобный отжиг уменьшает первоначальную чувствительность МДП-сенсоров к Н2 в 1,5-2 раза, но стабилизирует ее в диапазоне рабочих температур от 60 до 170 °С, аналогично SiзN4-образцам.

4. Исследованы методы измерения характеристик МДП-сенсоров путем анализа и сравнения существующих подходов к регистрации выходного сигнала электроемкости и представлены возможные пути повышения быстродействия и избирательности электронных датчиков на их основе. Продемонстрировано, что сигнал изменения электроемкости МДП-сенсоров под действием анализируемого газа, в отличие от величины сдвига ВФХ по оси напряжений, зависит от параметров электронной измерительной схемы. Предложены алгоритмы и апробированы методы цифровой обработки выходного сигнала, позволяющие в разы сократить время регистрации максимума отклика и возврата к нулевым показаниям, а также компенсировать влияние влажности.

5. Исследованы функциональные и эксплуатационные характеристики МДП-сенсоров посредством анализа разброса значений выходного сигнала образцов, имеющих однотипный маршрут изготовления, и оценки стойкости к воздействию агрессивной газовой среды. Данные статистического анализа параметров газовой чувствительности 120 образцов МДП-сенсоров доказали, что выход годных изделий составляет не ниже 95 %. Также обнаружено, что если сенсор с рабочей температурой 100 °С имеет наибольшую среди других образцов чувствительность к одному из газов, то и ко всем другим газам он будет проявлять также наибольшую чувствительность. Продемонстрирована высокая устойчивость МДП-сенсоров к длительному воздействию тысячекратных перегрузок по концентрации диоксида азота.

6. Исследованы вопросы эффективного применения МДП-сенсоров и электронных датчиков на их основе для определения малых концентраций нитросодержащих газов. Разработана, изготовлена и отлажена экспериментальная установка. Подтверждено, что чувствительность МДП-сенсоров к парам контрольного вещества (начало реакции термолиза молекул с образованием N02) появляется при воздействии на газообразную пробу температуры 400 °С в течение 1 с. Показано, что отклик МДП-сенсоров максимален при воздействии на пары контрольного вещества температуры 500-550 °С в течение 1 с. Дальнейшее увеличение температуры и длительности выдержки паров под нагревом приводит к уменьшению чувствительности и быстродействия.

Основные практические результаты диссертации:

1. Разработана планарная конструкция корпуса МДП-сенсора (в виде SMD-компоненты) из керамического материала, устойчивого к работе в среде

агрессивных газов, позволяющая вдвое уменьшить энергопотребление и упростить сборку сенсора.

2. На основе МДП-сенсора создан прототип детектора нитросодержащих веществ со специальными свойствами (ООО «НПФ «Инкрам»), лабораторные испытания которого подтвердили порог обнаружения следовых количеств контрольного вещества на уровне концентраций 10-11-10-12 г/см3, что соответствует массе 1 нг.

3. На основе МДП-сенсора спроектированы и испытаны опытные образцы анализаторов «ИнтеГаз» и «Гидромер» (ЗАО «Интера»), предназначенных, в частности, для автоматического непрерывного контроля объемной доли водорода в масле силовых трансформаторов и другом маслонаполненном оборудовании.

Краткие выводы, рекомендации и перспективы.

В диссертации описан способ повышения чувствительности МДП-сенсоров к газам в смеси с воздухом. Рекомендация на перспективу: для формирования комбинированного диэлектрика МДП-конденсатора под палладиевым катодом применять пористые тонкие пленки на основе полупроводниковых материалов, осаждаемых методами ИЛО и/или магнетронного распыления.

Представлен метод миниатюризации МДП-сенсоров за счет применения технологии адаптивной лазерной микрогравировки монолитной керамики. Рекомендация: опробовать обратный омический контакт МДП-конденсатора в качестве нагревателя и датчика температуры для дальнейшей оптимизации и миниатюризации конструкции.

Предложен метод определения малых концентраций нитросодержащих газов МДП-сенсорами с контролем температуры и длительности нагрева исходной пробы. Рекомендация: использовать данную функцию контроля параметров нагрева пробы для улучшения избирательности (селективности) детектирования.

Изложенные методы и средства демонстрируют перспективность и потенциал дальнейшего развития и совершенствования газовых сенсоров на основе МДП-конденсаторов для решения сложной инженерно-технической задачи определения малых концентраций газов, в т.ч. нитросодержащих. Результаты диссертационной работы способствуют разработке и внедрению в экономику страны важнейших наукоемких технологий для обеспечения технологического лидерства в области высокоэффективной, ресурсосберегающей энергетики, а также технологий создания отечественного научного приборостроения.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АСМ - атомно-силовая микроскопия

ВФХ - вольт-фарадная характеристика

ГГС - генератор газовых смесей

ДВВ - макетный образец (прототип) детектора НВСС

ИЛО (англ. PLD, Pulsed Laser Deposition) - метод импульсного лазерного осаждения ИМ - измерение электроемкости сенсора по импульсному методу «заряд-разряд» ИМП - источник микропотоков (микроконцентраций) газов КНВ - контрольное нитросодержащее вещество МДП - металл-диэлектрик-полупроводник

МДП-сенсор - полупроводниковый прибор, ПФВ концентрации анализируемого газа в электрический выходной сигнал

МДП-конденсатор - ЧЭ МДП-сенсора, тонкопленочный нелинейный конденсатор на основе МДП-структуры с катодом в виде пористой пленки палладия, полученной методом ИЛО в вакууме

МД - измерение электроемкости сенсора по методу делителя

ММ - измерение электроемкости сенсора по мостовому методу

МОК - минимально обнаруживаемая концентрация

НВСС - нитросодержащие вещества со специальными свойствами

ОПЗ - приповерхностная область пространственного заряда в полупроводнике

ОССП - органические соединения специального применения

ПГС - поверочная газовая смесь

ПФВ - преобразователи физической величины

РЭМ - растровая электронная микроскопия

ЧЭ - чувствительный элемент

ЭХ сенсоры - электрохимические сенсоры

Тмдп - рабочая температура МДП-сенсора (МДП-конденсатора)

dpd - диаметр катода МДП-конденсатора

hpd - толщина пленки катода МДП-конденсатора

hins - толщина пленки диэлектрика МДП-конденсатора

129

БЛАГОДАРНОСТИ

Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по государственному заданию «Керамические технологии в микроэлектронике» (шифр научной темы «FSWU-2025-0009», рег. №2 НИОКТР 125050705894-4).

Автор выражает благодарность:

ООО «НПФ «Инкрам» в лице заместителя генерального директора Михайлова Алексея Анатольевича и

ЗАО «Интера» в лице генерального директора Андрея Владиславовича Лаптева за оказанную поддержку разработок и доверие.

Также автор выражает глубокую признательность своим коллегам: научно-исследовательской лаборатории «Низкотемпературные

керамические технологии (ЬТСС) в микроэлектронике» института нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике (ИНТЭЛ) НИЯУ МИФИ,

кафедре «Микро- и наноэлектроника» (№ 27) ИНТЭЛ НИЯУ МИФИ, кафедре «Физика твердого тела и наносистем» (№ 70) института лазерных и плазменных технологий (ЛаПлаз) НИЯУ МИФИ и лично заведующему учебной лабораторией, доценту Литвинову Артуру Васильевичу за профессиональную солидарность, научное сотрудничество и благоприятную среду для творческого и эффективного труда.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лагутин А.С., Васильев А.А. Твердотельные газовые сенсоры // Журнал аналитической химии, 2022. Т. 77, № 2, с. 100-116. DOI: 10.31857/S0044450222020098

2. Padvi M.N., Moholkar A.V., Prasad S.R., Prasad N.R. A Critical Review on Design and Development of Gas Sensing Materials // Eng. Sci., 2021, 15, 20-37. DOI: 10.30919/es8d431

3. Hunter G.W., Akbar S., Bhansali S. et. al. A Critical Review of Solid-State Gas Sensors // Journal of The Electrochemical Society, 2020, 167, 037570. DOI: 10.1149/1945-7111/ab729c

4. Санитарные правила и нормы СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» от 28.01.2021 г. https://docs.cntd.ru/document/573500115 [дата обращения: 18.02.2026]

5. Нгуен В.Б. Молекулярная структура и механизмы реакций газофазного распада анион- и катион-радикалов некоторых С-, N-, O-нитросоединений по данным квантово-химических расчетов: дис. ... канд. хим. наук.: 02.00.04. Казань: КНИТУ, 2014. 165 с.

6. Чачков Д.В. Влияние молекулярной структуры на особенности конкуренции различных механизмов первичного акта газофазного распада С-нитросоединений по результатам квантово-химических расчетов: дис. ... канд. хим. наук.: 02.00.04. Казань: КГТУ, 2005. 206 с.

7. Shaltaeva Y., et. al. The Review of Bipolar Ion Mobility Spectrometers // IFMBE Proceedings, 2020, 77, 639-644.

8. Chuvashov R, et. al. Trimethylsilylethynyl-Substituted Pyrene Doped Materials as Improved Fluorescent Sensors towards Nitroaromatic Explosives and Related Compounds // Chemosensors, 2023, 11. 167.

9. Blue R., Vobecka Z., Skabara P., Uttamchandani D. The development of sensors for volatile nitro-containing compounds as models for explosives detection // Sensors and Actuators B: Chemical, 2013, 176. 534-542.

10. Bentes E., Gomes H. L., Stallinga P., Moura L. Detection of explosive vapors using organic thin-film transistors. IEEE Sensors, 2004, Vol.2. P. 766-769.

11. Patel S., Hobson S., Cemalovic S., Mlsna T. Chemicapacitive microsensors for detection of explosives and TICs // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 2005, 5986.

12. Raupke A., Palma-Cando A., Shkura E., Teckhausen P., Polywka A., Gorrn P., Scherf U., Riedl T. Highly sensitive gas-phase explosive detection by luminescent microporous polymer networks // Scientific Reports, 2016, 6. 29118.

13. Mousdis G.A., Kompitsas M., Fasaki I. Electrochemical Sensors for the Detection of Hydrogen Prepared by PLD and Sol-Gel Chemistry // Nanotechnological Basis for Advanced Sensors. NATO Science for Peace and Security Series B: Physics and Biophysics. Springer, Dordrecht. P. 401-407. DOI: 10.1007/978-94-007-0903-4_41

14. Constantinoiu I., Viespe C. Development of Pd/TiO2 Porous Layers by Pulsed Laser Deposition for Surface Acoustic Wave H2 Gas Sensor // Nanomaterials, 2020, 10. 760.

15. Huotari J., Kekkonen V., Puustinen J., Liimatainen J., Lappalainen J. Pulsed Laser Deposition for Improved Metal-oxide Gas Sensing Layers // Procedia Engineering, 2017, 168. 1066-1069.

16. Leidinger M., Huotari J., Sauerwald T., Lappalainen J., Schütze A. Selective detection of naphthalene with nanostructured WO3 gas sensors prepared by pulsed laser deposition // Journal of Sensors and Sensor Systems, 2016, 5. 147-156.

17. Lundstrom I., Sundgren H., Winquist F., Eriksson M., Krants-Rulcker C., Lloyd-Spets A. Twenty-five years of field effect gas sensor research in Linkoping // Sensors & Actuators, B: Chemical, 2007. V. 121, pp. 247-262.

18. Калинина Л.Н., Литвинов А.В., Николаев И.Н. МДП-сенсоры с различными металлическими и диэлектрическими слоями // Датчики и системы, 2011. № 2, с. 20-23.

19. Николаев И.Н., Калинина Л.Н., Литвинов А.В. Новый тип центров захвата для молекул с дипольными моментами в диэлектриках // Физика твёрдого тела, 2009. Т. 51, № 6, с. 1065-1069.

20. Abom A.E., Haasch R.T., Hellgren N., Finnegan N., Hultman L., Eriksson M. Characterization of the metal-insulator interface of field-effect chemical sensors // Journal of Applied Physics, 2003. V. 93, No. 12, pp. 9760-9768.

21. Winquist F., Spetz A., Armgarth M., Nylander C. and Lundstrom I. Modified palladium metal oxide semiconductor structures with increased ammonia gas sensitivity // Applied Physics Letters, 1983. V. 43, No. 9, pp. 839-840.

22. Уточкин Ю.А. Водородочувствительные МДП-структуры, полученные методом лазерного напыления: автореф. дис....канд.физ.-мат.наук: 01.04.07. М.: МИФИ, 1994. 15 с.

23. Николаев И.Н., Емелин Е.В., Соколов А.В. Чувствительность МДП-сенсоров к содержанию различных газов в воздухе // Датчики и системы, 2005. № 10, c. 37-39.

24. Литвинов А.В. Стабилизация характеристик и модель механизма чувствительности МДП-сенсоров к газам: автореф.дис....канд.физ.-мат.наук: 01.04.07, М.: МИФИ, 2008. 35 с.

25. Николаев И.Н., Униченко П.О. Чувствительность МДП-сенсоров к парам органических веществ // Датчики и системы, 2006. № 3, c. 34-37.

26. Ирха В.И., Викулин И.М., Криськив С.К. Физическая природа адсорбционной чувствительности к водороду МДП- и МП-структур // Науковi пращ ОНАЗ iм. О.С. Попова, 2011. № 2, с. 83-90.

27. Ирха В.И. Процессы, происходящие в полупроводниках при взаимодействии с газовой средой // Науковi пращ ОНАЗ iм. О.С. Попова, 2012. № 2, c. 49-54.

28. Ирха В.И., Константинов К.В. МДП-транзисторы в качестве детекторов газов // Науковi пращ ОНАЗ iм. О.С. Попова, 2013. № 2, с. 62-65.

29. Ирха В.И., Викулин И.М. Влияние металлов и диэлектриков на чувствительность МДП-структур к водороду // Науковi пращ ОНАЗ iм. О.С. Попова, 2013. № 1, с. 22-27.

30. David J., Lewis A.M. Explosive Detection Equipment and Technology for Border Security // European Commission Joint Research Centre. EUR 23023 EN JRC41200, 2008. 10.13140/RG.2.2.15539.63527 [дата обращения: 18.02.2026].

31. Баранова А.А. Детектор следовых количеств нитросодержащих взрывчатых веществ: дис. ... канд. техн. наук.: 05.11.13. Томск: УрФУ, 2017. 139 с.

32. http://www.analizator.ru/production/ims/ [дата обращения: 18.02.2026].

33. http://mion.tsnk.ru/ [дата обращения: 18.02.2026].

34. http://www. sibel.info/ru/explosives-detectors/mo-2m.html [дата обращения: 18.02.2026].

35. https://mspex.ru/grif-1m?ysclid=mlrw5xmzjz703281456 [дата обращения: 18.02.2026].

36. http://www.lavanda-u.ru/katalog/explosive-detector/8-pilot-m.html [дата обращения: 18.02.2026].

37. https: //detsys. ru/catalog/obnaruzhiteli-vzryvchatyh-veshhestv/detektor_vzryvchatykh_veshchestv_sabre_5000/?ysclid=mlrw8kd5zn38 6012962 [дата обращения: 18.02.2026].

38. Oxley, J.; Smith, J.; Rogers, E.; Dong, X. Gas production from thermal decomposition of explosives: Assessing the thermal stabilities of energetic materials from gas production data // Journal of Energetic Materials. 2000, 18, 97-121.

39. Манелис Г.Б., Назин Г.М., Рубцов Ю.И. Термическое разложение и горение взрывчатых веществ и порохов. М.: Наука, 1996.

40. Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1988. 358 с.

41. Андреев К.К. Термическое разложение и горение взрывчатых веществ. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1966. 347 с.

42. Oxley J.C., Smith J.L., Luo W., Brady J. Determining the Vapor Pressures of Diacetone Diperoxide (DADP), and Hexamethylene Triperoxide Diamine (HMTD) // Propellants Explos. Pyrotech, 2009. V. 34, pp. 539-543.

43. Проблемы аналитической химии / Научный совет по аналитической химии ОХНМ РАН. М.: Наука, 2010. Т. 14: Химические сенсоры / под ред. Ю.Г.Власова. 2011. 399 с.

44. Bergveld, P. Thirty years of ISFETOLOGY. What happened in the past 30 years and what may happen in the next 30 years // Sensors and Actuators B: Chemical, 2003, 88 (1): 1-20.

45. Yunusa Z., Hamidon M.N., Kaiser A., Awang Z. Gas Sensors: A Review // Sensors & Transducers, 2014. 168 (4), pp. 61-75.

46. Yamazoe N. Toward Innovations of Gas Sensor Technology // Sensors and Actuators B: Chemical, 2005, 108, 2-14.

47. Lakkis, S.; Younes, R.; Alayli, Y.; Sawan, M. Review of recent trends in gas sensing technologies and their miniaturization potential // Sensor Review, 2014, 34(1), 2435.

48. Kalyakin A., Volkov A., Gorshkov M. Stability and reproducibility of solid electrolyte amperometry sensors at the analysis of hydrogen in nitrogen-containing gas mixtures // Mater. Technol. 2024. 3. 20243026. https://doi.org/10.15826/elmattech.2024.3.026

49. https://www.kipkonsalt.ru/catalog/sensory-i-datchiki-/elektrokhimicheskie-sensory-datchiki/sensory-firmy-city-technology/3nd-citicel-sensor-na-dioksid-azota/ [дата обращения: 18.02.2026].

50. https://www.alphasense.com/products/view-by-target-gas/nitrogen-dioxide-sensors-no2 [дата обращения: 18.02.2026].

51. https://propribory.ru/product/293871?ysclid=mlrylyfa2f703653738 [дата обращения: 18.02.2026].

52. https://propribory.ru/product/27426 [дата обращения: 18.02.2026].

53. https://gassensor.ru/catalog/dioksid-azota/no2m-20 [дата обращения: 18.02.2026].

54. https://gassensor.ru/catalog/dioksid-azota/ne4-no2?ysclid=mlryvyzysi63505456 [дата обращения: 18.02.2026].

55. Обвинцева Л.А. Полупроводниковые металлоксидные сенсоры для определения химически активных газовых примесей в воздушной среде // Рос.хим.ж. (Ж.Рос.хим.об-ва им.Д.И.Менделеева), 2008. Т. LII, № 2, с. 113-121.

56. https://zener.ru/shop/product/968-043/ [дата обращения: 18.02.2026].

57. Рудов Ф.В. Электрические и газочувствительные характеристики полупроводниковых сенсоров диоксида азота на основе тонких пленок WO3: автореф.дис....канд.физ.-мат.наук: 01.04.10. Томск: НИТГУ, 2012. 18 с.

58. Севастьянов Е.Ю., Максимова Н.К., Потекаев А.И., Черников Е.В. Методы и подходы разработки полупроводниковых газовых сенсоров на примере сенсоров водорода, диоксида азота и нитросодержащих взрывчатых веществ // Сборник тезисов XIV Международной конференции «HEMs-2018», 3-5 сентября 2018 г., г. Томск, с. 112-114.

59. Kaur J., Roy S.C., Bhatnagar M.C. Highly sensitive SnO2 thin film NO2 gas sensor operating at low temperature // Sensors & Actuators, B: Chemical, 2007. V. 123, pp. 1090-1095.

60. Рембеза Е.С. Металлоксидные нанокомпозиты для газовой сенсорики // Вестник ВГУ, серия: Физика. Математика, 2006. № 1, с. 74-77.

61. Калугин С.М., Гуляев А.М., Строганов Д.А., Сарач О.Б., Тевяшов А.А., Котов В.А. Микроэлектронный газовый резистивный сенсор на основе нанокристаллических пленок диоксида олова с аддитивами тербия и сурьмы // Измерительная техника, 2018. № 9, с. 70-72.

62. Ховив А.М., Васильев А.А., Писляков А.В., Соколов А.В., Шапошник А.В., Рябцев С.В., Звягин А.А., Назаренко И.Н., Буслов В.А. Полупроводниковые газочувствительные слои для определения малых концентраций водорода // Конденсированные среды и межфазные границы, 2008. Т. 10, № 2, с. 183-186.

63. Рембеза С.И., Шматова Ю.В., Свистова Т.В., Рембеза Е.С., Кошелева Н.Н. Электрические и газосенсорные свойства нанокомпозита на основе SnO2 с многостенными углеродными нанотрубками // Физика и техника полупроводников, 2012. Т. 46, № 9, с. 1213-1216.

64. Аверин И.А., Игошина С.Е., Мошников В.А., Карманов А.А., Пронин И.А., Теруков Е.И. Чувствительные элементы датчиков вакуума на основе пористых наноструктурированных пленок SiO2-SnO2, полученных золь-гель методом // Журнал технической физики, 2015, 85, 143-147.

65. Румянцева М.Н., Макеева Е.А., Гаськов А.М. Влияние микроструктуры полупроводниковых сенсорных материалов на хемосорбцию кислорода на их поверхности // Рос.хим.ж. (Ж.Рос.хим.об-ва им.Д.И.Менделеева), 2008. Т. LII, № 2, с. 123-129.

66. Патент GB 1520456 A, 1978. Method and device for detection of hydrogen.

67. Podlepetsky B. Integrated hydrogen sensors based on MIS transistor sensitive elements: modeling of characteristics // Autom. Rem. Control, 2015. V. 76, pp. 535547.

68. Lundstrom I., Armgarth M., Spetz A., Winquist F. Gas sensor based on catalytic metal-gate field-effect devices // Sensors & Actuators, 1986. V.10, pp. 399-421.

69. Шамин А.А., Головяшкин А.Н. Моделирование чувствительности газового сенсора на основе МДП-транзистора // Молодой ученый, № 9 (68), 2014, с. 228231.

70. Bolodurin B., Korchak V., Litvinov A., Mikhailov A., Nozdrya D., Pomazan Yu., Filipchuk D., Etrekova M. Comprehensive Research on the Response of MIS Sensors of Pd-SiO2-Si and Pd-Ta2O5-SiO2-Si Structures to Various Gases in Air // Russian Journal of General Chemistry, 2018. Vol. 88, No. 12, pp. 2732-2739. Original Russian Text Bolodurin B.A., and et al., 2016, published in Rossiiskii Khimicheskii Zhurnal, 2016. Vol. 60, No. 3, pp. 96-104.

71. Матвеев Ю.А. Электронные и электрофизические свойства границ раздела металл/диэлектрик: дис....канд.ф.-м.н.: 01.04.07. М.: НИЯУ МИФИ, 2011.

72. Жованик Е.В., Николаев И.Н. Механизм адгезии при лазерном напылении пленок // Физика и химия обработки материалов, 1998. № 6, с. 42.

73. Гуляев А.М., Мухина О.Б., Варлашев И.Б., Сарач О.Б., Титов А.В., Бурцев М.С., Прохоров В.В. Особенности технологии и свойства тонкопленочных сенсоров на основе SnO2, полученных реактивным магнетронным напылением // Сенсор, 2001. № 2. С. 10.

74. Волькенштейн Ф.Ф. Электронные процессы на поверхности полупроводников при хемосорбции. М.: Наука. Гл.ред.физ.-мат.лит., 1987. 432 с.

75. Дульцев Ф.Н. Тонкие пленки как основа химических и биологических сенсоров: дис.... доктора хим. наук: 02.00.21. Новосибирск: ИФП им. А.В. Ржанова СО РАН, 2007. 267 с.

76. Гаман В. И. Физика полупроводниковых газовых сенсоров. Томск: Изд-во НТЛ, 2012. 112 с.

77. Сыноров В.Ф., Чистов Ю.С. Физика МДП-структур: Учеб. пособие. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1989. 224 с.

78. Изучение МДП-структур методом вольтфарадных характеристик: Метод. пособие / В.Ю. Водзинский; НГТУ. Н.Новгород, 2012. 14 с.

79. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. М: Мир, 1981.

80. Твердотельная электроника: Учеб. пособие / В. А. Гуртов; ПетрГУ. Петрозаводск, 2004. 312 с.

81. Мамыкин А.И. Рассадина А.А. Контактные явления в полупроводниках. СПб: НИУ ИТМО, 2014. 34 с.

82. Бедный Б.И. Электронные ловушки на поверхности полупроводников // Соросовский образовательный журнал, 1998. № 7, с. 114-121.

83. Podlepetsky B., Samotaev N., Kovalenko A. Responses parameters of hydrogen sensors based on MISFET with Pd(Ag)-Ta2O5-SiO2-Si structure // Sensors & Actuators, B: Chemical, 2019. V. 290, pp. 698-705.

84. http://nii-em.ru/catalog/klei-epoksidnye-tokoprovodyashie [дата обращения: 18.02.2026].

85. http://comp.protehnology.ru/shop/product/b57540g1104h000 [дата обращения: 18.02.2026].

86. https://www.himteh-r.ru/products/vgo-1/?ysclid=mls26j5tw5986581602 [дата обращения: 18.02.2026].

87. Антонова И.В., Стано Й., Николаев Д.В., Наумова О.В., Попов В.П., Скуратов В.А. Трансформация при отжиге в водороде состояний на границах раздела структур кремний-на-изоляторе // Физика и техника полупроводников, 2002, 36(1), 65-69.

88. Aguirre F., Pazos S., Palumbo F., Fadida G.S., Winter R., Eizenberg M. Effect of forming gas annealing on the degradation properties of Ge-based MOS stacks // Journal of Applied Physics, 2018. Vol. 123, p. 134103.

89. Quah H., Cheong K.Y., Hassan Z., Lockman Z. Investigation of forming-gas annealed CeO2 thin film on GaN // Journal of Materials Science-materials in Electronics, 2011. Vol. 22, pp. 583-591.

90. https://sensor-e.ru/mems/asic-picocap/ [дата обращения: 18.02.2026].

91. Андреев К.К., Беляев А.Ф. Теория взрывчатых веществ. М.: Оборонгиз, 1960. 580 с.

92. https://avbez.ru/products/sp-series/#1712515437850-c5c8cce7-2dfd [дата обращения: 18.02.2026].

93. Oprea A., Barsan N., Weimar U. Work function changes in gas sensitive materials: fundamentals and applications // Sensors & Actuators, B: Chemical, 2009. V. 142, pp. 470-493.

94. Irokawa Y., Usami M. First-principles studies of hydrogen adsorption at Pd-SiO2 interfaces // Sensors, 2015. V. 15, pp. 14757-14765.

95. Этрекова М.О., Литвинов А.В., Самотаев Н.Н., Королев Н.А. Вольт-фарадные характеристики и механизм чувствительности газовых сенсоров на основе МДП-структур // Мокеровские чтения. 10-я Юбилейная Международная научно-практическая конференция по физике и технологии наногетероструктурной СВЧ-электроники, 15-16 мая 2019 г.: сборник трудов. М.: НИЯУ МИФИ, 2019. с. 165-166.

96. Романюк Б.Н., Мельник В.П., Попов В.Г., Хацевич И.М., Оберемок А.С. Влияние низкотемпературных отжигов на фотолюминесценцию кремниевых нанокластерных структур // Физика и техника полупроводников, 2010, 44(4), 533-537.

97. Михайлов А.А., Этрекова М.О., Стороженко А.С., Бухаров Д.Г., Соколов Т.Б., Паршиков Ю.Г. Контроль довзрывоопасных концентраций газов и паров с помощью акустического детектора // Химическая безопасность, 2018. Т. 2. № 2. С. 139-150.

98. Samotaev N., Litvinov A., Etrekova M., Oblov K., Filipchuk D., Mikhailov A. Prototype of Nitro Compound Vapor and Trace Detector Based on a Capacitive MIS Sensor // Sensors 2020, 20(5), 1514; doi:10.3390/s20051514.

99. Николаев И.Н., Галиев Р.Р., Литвинов А.И., Уточкин Ю.А. Сенсорный селективный газоанализатор малых концентраций сероводорода // Измерительная техника, 2004, №6, с.67.

100. Сысоев В.В. Мультисенсорные системы распознавания газов на основе металло-оксидных тонких пленок и наноструктур. Автореф. дис. ... д.т.н. 05.27.01. Саратов: СГТУ, 2009.

101. Zhang L., Tian F., Zhang D. Electronic Nose: Algorithmic Challenges. Springer, 2018. 339 p.

102. Kiselev I., Sysoev V., Kaikov I., Koronczi I., Adil Akai Tegin R., Smanalieva J., Sommer M., Ilicali C., Hauptmannl M. On the Temporal Stability of Analyte Recognition with an E-Nose Based on a Metal Oxide Sensor Array in Practical Applications. Sensors, 2018, 18, 550.

103. Donarelli M., et al. Response to NO2 and other gases of resistive chemically exfoliated MoS2-based gas sensors // Sensors and Actuators B: Chemical. 2015, 207(A), 602-613.

104. Long H., et al. High Surface Area MoS2/Graphene Hybrid Aerogel for Ultrasensitive NO2 Detection // Advanced Functional Materials. 2016, 26.

105. Geng X., et al. Visible light enhanced black NiO sensors for ppb-level NO2 detection at room temperature // Ceramics International. 2018, 45.

106. Ильин А.С., Фантина Н.П., Мартышов М.Н., Форш П.А., Воронцов А.С., Румянцева М.Н., Гаськов А.М., Кашкаров П.К. Влияние напряжения на чувствительность нанокристаллического оксида индия к диоксиду азота в условиях ультрафиолетовой подсветки // Письма в ЖТФ, 2015. Т. 41, вып. 5, с. 97-102.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Копии документов о внедрении ООО «НПФ «Инкрам»

Рисунок А.1 - Макетный образец детектора нитросодержащих веществ со специальными свойствами ДВВ-1 на основе МДП-сенсора. Эскиз блока измерений (вид сверху).

Рисунок А.2 - Макетный образец детектора нитросодержащих веществ со специальными свойствами ДВВ-1 на основе МДП-сенсора. Эскиз блока измерений (вид спереди).

Рисунок А.3 - Макетный образец детектора нитросодержащих веществ со специальными свойствами ДВВ-1 на основе МДП-сенсора: А - измерительный блок; В - блок питания; С - макетный образец в сборе с насадкой испарителя для анализа следов.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Копия акта внедрения ЗАО «Интера»