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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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Technologie de réalisation des capteurs2. Capteurs à base d’un semi-conducteur organique : principe de détection
Le lecteur consultera utilement la référence [4].
[4]Capteurs chimiques et biochimiques WILLIAMS (D.E.). – Solid State Gaz Sensors, éditeurs Moseley (P.T.) et Tofield (B.C.), Bristol : Adam Hilger (1987).
Ces capteurs sont composés d’un film sensible à caractère semi-conducteur.
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Si le film est mis en contact avec un mélange gazeux, il y a adsorption en surface d’un ou plusieurs gaz constituant le mélange (figure 1).
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Lorsque le gaz adsorbé est un accepteur d’électrons (tel que O2, SO2, NOx ...), il y a transfert d’électrons du film vers les molécules adsorbées : le nombre de charges positives au sein du film s’accroît dans le cas d’un semi-conducteur de type p ou le nombre d’électrons diminue pour un semi-conducteur de type n. La conductivité du film augmente donc dans le premier cas et diminue dans le second.
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Lors du contact avec un gaz donneur (comme l’ammoniac NH3), dans les conditions normales, on observe une diminution de la conductivité due à l’annulation des effets des gaz accepteurs. Cette propriété est vraie pour tous les gaz donneurs d’électrons avec toutefois une nuance à apporter dans...
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Capteurs à base d’un semi-conducteur organique : principe de détection
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).
-
(4) - WILLIAMS (D.E.) - Solid State Gas Sensors - , éd. (P.T.) Moseley and (B.C.) Tofield (Bristol : Adam Hilger) (1987).
-
(5) - VAN OIRSCHOT (Th.G.J.), VAN LEEUWEN (D.), MEDEMA (J.) - * - J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem., no 37, p. 373 (1972).
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(6) - LEZNOFF (C.C.), LEVER (A.B.P.) (Eds) - Phthalocyanines - ,...
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