Porous silicon as substrate for ion sensors (original) (raw)
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Praktische Erfahrungen mit Ionen-sensitiven Messsonden
2003
In den letzten Jahren wurde von verschiedenen Herstellern das Prinzip der ionen-sensitiven Analyse [1, 2, 3] für die Entwicklung von In-line-Sonden zur kontinuierlichen Bestimmung von Ammonium und Nitrat eingesetzt. In den hier vorgestellten Projekten kamen Sonden der Firma Nadler, Zuzwil, CH (auch über die Firma Endress + Hauser, Reinach (CH) erhältlich) und WTW, Weilheim (DE) zum Einsatz. Weitere Hersteller sind z.B. SWAN, Riedikon (CH); von der Firma Zuellig, Rheineck (CH) wurden Prototypen getestet. Der vorliegende Beitrag setzt sich kritisch mit dem Messprinzip auseinander und stellt Vor-und Nachteile gegenüber. 2 WARUM IONEN-SENSITIVE SONDEN? Der Vorteil der ionen-sensitiven Messungen liegt zu allererst darin, dass keinerlei Probenaufbereitung notwendig ist. Dies ermöglicht die Messwerterfassung auch an Orten, die bisher gar nicht oder nur mit einem unwirtschaftlich hohen Betreuungsaufwand realisierbar waren. Beispiele hierfür sind z.B. Messungen im Zulauf, in bzw. nach der Vorklärung von Kläranlagen oder direkt im Kanal. Weiterhin haben die Sonden eine äusserst geringe Ansprechzeit [2], was besonders für Regelungszwecke günstig ist [8] (s.a. Poster-Beitrag Rieger et al. in diesem Band). Da die Sonden im unteren Preissegment liegen, ermöglichen sie auch kleineren bis mittleren Anlagen die in Bezug auf Energieverbrauch und Reinigungsleistung günstigen Regelungen nach Ammonium und Nitrat. Der Wartungsaufwand ist aufgrund der integrierten Druckluftreinigung gering, jedoch sind regelmässige Kalibrationen und ausreichende Kontrollen vorzusehen.
tm - Technisches Messen, 2003
Bei den gegenwärtig bekannten piezoresistiven Silizium-Drucksensoren wird der zu messende Druck durch eine festeingespannte Siliziumdruckmessplatte in eine elastische Deformation umgewandelt. Aufgrund der entstehenden mechanischen Spannungen im Material ändern sich die Widerstandswerte der in der Druckmessplatte dotierten Halbleiterwiderstände. Die durch nasschemisches Ätzen hergestellte Druckmessplatte weist einen begrenzten Überlastwert auf, sodass die bekannten Silizium-Drucksensoren mit Verformungskörper zur Messung von Drücken bis maximal 1000 bar eingesetzt werden können. Bei der neuartigen Lösung besteht das Messelement aus einem unabgedünnten Siliziumchip mit piezoresistiven Widerständen auf der Oberfläche und ganzflächiger anodisch gebondeter Verbindung der Chip-Unterseite mit einem Borosilikatglas-Substrat (z.B. Pyrex). Aufgrund der Unterschiede der Elastizitätsmodule von Silizium und Pyrex treten bei allseitiger Druckeinleitung mechanische Spannungen in der Verbindungsflä...
2011
We describe the experimental setup and investigation of the transport of alkali ions through poly(para)xylylene membranes. It consists of an ion source where a continuous beam of alkali ions is generated from a surface emitter. Via ion-optics the ions are guided to an middle chamber where the ion beam can be deflected via an pulsed voltage at a system of deflection plates to create an pulsed ion beam. The ions are then guided into the main chaimber where the interactions with the free-standing mambranes of variable thickness is investigated as a function of the impact energy. The transport of the alkali ions most likely proceeds through pores or porosities in the mambranes and is observed at an impact energy of several hundret volts. At the highest impact energies empolyed (around 2000eV) the transmission of secondary electrons is observed, most likely due to collision processes causing kinetic electron emisssion.
Ion Implantation Induced Effects at Polysdlicon Gate Feature Edges
MRS Proceedings, 1989
ABSTRACTRecently, an enhanced leakage associated with ion implantation at polysilicon gate edges has been reported (1). In this study, TEM and SIMS characterization have been done to supplement electrical measurements in order to better understand the degradation. SIMS, XTEM, and TRIM analyses of arsenic implants through 7 nm gate oxides show considerable ion mixing. A roughening of the underlying silicon substrate leads to asperities which are believed to play an important role in enhancing leakage (2). XTEM analysis of a polysilicon gate edge also reveals the effects of volume expansion associated with the incorporation of both dopant and knock-on oxygen.