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Les préoccupations environnementales, de sécurité et de contrôle de procédés ont accru la demande en méthodes de détection et de mesures de concentration de gaz. Les capteurs chimiques à semi-conducteur permettent de répondre à cette demande et tirent profit de leur simplicité, leurs faibles encombrement, consommation énergétique, coût et temps de réponse, qui en font des instruments idéaux pour les mesures sur site et le contrôle de procédé en ligne.
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Applications3. Technologie de réalisation des capteurs
Pour l’application en détection de gaz, on cherche à maximiser le rapport surface/volume. Aussi, la grande majorité des capteurs à base de phtalocyanine sont réalisés sous forme d’un film mince déposé sur un support isolant munis d’électrodes. Les électrodes sont le plus souvent en or de manière à assurer un contact ohmique avec le matériau sensible. De plus l’or est un métal noble et ne réagit pas avec les gaz à détecter.
Il est essentiel de noter que le choix de la technique et des paramètres de dépôt conditionne les propriétés du film sensible (résistivité, sensibilité, sélectivité). Les propriétés du film dépendent en effet de la structure de celui-ci 2.
La structure du film (figure 10) est caractérisée par :
-
l’orientation des grains ;
-
la taille des grains ;
-
la porosité de la couche ;
-
la pureté du matériau ;
-
la géométrie des joints de grains.
Notons que les films épitaxiaux ne sont pas intéressants pour l’application en détection de gaz et on travaille toujours avec des films polycristallins.
Des traitements thermiques ultérieurs au dépôt modifient la structure de la couche et donc les propriétés de manière importante.
3.1 Techniques de dépôt des films
Pour le dépôt des films, essentiellement deux techniques sont utilisées : l’évaporation thermique...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ASCH (G.) - Les capteurs en instrumentation industrielle - , Dunod p. 779 à 807 (1991).
-
(2) - JAFFREZIC-RENAULT (N.), MARTELET (C.), CLECHET (P.) - Capteurs chimiques et biochimiques - , [P 360], [R 420], Techniques de l’ingénieur, traité Analyse et Caractérisation, Mesures et contrôle (1994).
-
(3) - WRIGHT (J.D.) - Gas adsorption on phthalocyanines and its effects on electrical properties - , Progress in Surface Science, Vol. 31, p. 1 à 60 (1991).
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(4) - WILLIAMS (D.E.) - Solid State Gas Sensors - , éd. (P.T.) Moseley and (B.C.) Tofield (Bristol : Adam Hilger) (1987).
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(5) - VAN OIRSCHOT (Th.G.J.), VAN LEEUWEN (D.), MEDEMA (J.) - * - J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem., no 37, p. 373 (1972).
-
(6) - LEZNOFF (C.C.), LEVER (A.B.P.) (Eds) - Phthalocyanines - ,...
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