2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University pmi-6639 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/6639 Фундаментальные и прикладные исследования в области физики и математики Applied and fundamental research in physics and mathematics Photoelectric method of hydrogen detection Фотоэлектрический метод детектирования водорода Stoyanova T. V. Стоянова Т. В. Stoyanova T. V. Stoyanova_tv@list.ru Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет) (Россия) Sain Petersburg State Mining Institute (Technical University) (Russia) Salikhov Kh. M. Салихов Х. М. Salikhov Kh. M. ns@iropt6.ioffe.ru Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (Санкт-Петербург, Россия) Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences (Saint Petersburg, Russia) Kalinina K. V. Калинина К. В. Kalinina K. V. ns@iropt6.ioffe.ru Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (Санкт-Петербург, Россия) Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences (Saint Petersburg, Russia) Stoyanov N. D. Стоянов Н. Д. Stoyanov N. D. ns@iropt6.ioffe.ru Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН (Санкт-Петербург, Россия) Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences (Saint Petersburg, Russia) 25 06 2010 2010 187 132 136 05 09 2009 17 11 2009 25 06 2010 © 2010 Т. В. Стоянова, Х. М. Салихов, К. В. Калинина, Н. Д. Стоянов © 2010 T. V. Stoyanova, Kh. M. Salikhov, K. V. Kalinina, N. D. Stoyanov 2010 Т. В. Стоянова, Х. М. Салихов, К. В. Калинина, Н. Д. Стоянов T. V. Stoyanova, Kh. M. Salikhov, K. V. Kalinina, N. D. Stoyanov Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0) https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/6639

Предложен новый фотоэлектрический метод детектирования водорода, в основе которого лежит использование сильной зависимости фотоЭДС гетероструктур A3B5 с Pd-контактом от концентрации водорода. Данное влияние при комнатной температуре на несколько порядков сильнее, чем лежащее в основе существующих сенсоров влияние водорода на электрические характеристики твердотельных элементов. Разработана оригинальная конструкция малогабаритного сенсорного модуля на основе фоточувствительного элемента и инфракрасного светодиода, отвечающая требованиям водородной энергетики.

The new photoelectric method of the detection of hydrogen is proposed, based on strong dependence of the photo induced current on concentration of hydrogen in III-V heterostructures with Pd contact. The given influence at a room temperature is stronger on few orders than influence of hydrogen on electric characteristics of solid-state elements in existing sensors. The original design of portable sensor module was developed on the base of photosensitive element and infrared light-emitting diode that meet demands of hydrogen power engineering.

 Ключевые слова водородная энергетика детектирование водорода фотоэлектрический метод Keywords hydrogen power engineering detection of hydrogen photoelectric method Ковалевская Г.Г. Электрические и фотоэлектрические свойства диодных структур Pd-p-p+-InP и изменение их в атмосфере водорода // Физика и техника полупроводников. 1992. Т.26. № 10. С.1750-1754. Kovalevsky G.G., Meredov M.M, Russu E.V., Salihov H.M., Slobodchikov S.V., Fetisova V.M. Electrical and photo-electrical properties of diode structures Pd-p-p+-InP and their change in hydrogen atmosphere // Physics and technics of semiconductors. 1992. Vol.26. № 10. P.1750-1754. Столетний меморандум, 13 ноября 2006 // Альтернативная энергетика и экология. 2007. № 3(47). С.11. The centenary memorandum, on November, 13th 2006 // International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology. 2007. Vol.3. P.11. Arutyunian V.M. Hydrogen sensors // International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology. 2007. Vol.3. P.33-42. Arutyunian V.M. Hydrogen sensors // International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology. 2007. Vol.3. P.33-42. Fields L.L., Zheng J.P., Cheng Y. and Xiong P. Room-temperature low-power hydrogen sensor based on a single tin dioxide nanobelt // Applied Physics Letters. 2006. Vol.88. P.263102. Fields L.L., Zheng J.P., Cheng Y. and Xiong P. Roomtemperature low-power hydrogen sensor based on a single tin dioxide nanobelt // Applied Physics Letters. 2006. Vol.88. P.263102. Ito K. Hydrogen – sensitive Schottky barrier diodes // Surf. Sci. 1979. Vol.86. P.345. Ito K. Hydrogen – sensitive Schottky barrier diodes // Surf. Sci. 1979. Vol.86. P.345. Jamamoto N., Tonomura S., Matsuoka T., Tsubomura H. A study on a palladium – titanium oxide Shottky diode as a detector for gaseous components // Surf. Sci. 1980. Vol.92. P.400. Jamamoto N., Tonomura S., Matsuoka T., Tsubomura H. A study on a palladium – titanium oxide Shottky diode as a detector for gaseous components // Surf. Sci. 1980. Vol.92. P.400. Lundström I., Shivaraman M.S., Svensson C.M. A hydrogen – sensitive Pd-gate MOS transistor // J. Appl. Phys. 1975. Vol.46. N 9. P.3876. LundströmI., Shivaraman M.S., Svensson C.M. A hydrogen – sensitive Pd-gate MOS transistor // J. Appl. Phys. 1975. Vol.46. N9. P.3876. Steele M.C., Hile L.W., Maclver B.A. Hydrogen – sensitive palladium gate MOS capacitors // J. Appl. Phys. 1976. Vol.47. N. 6. P.2537. Steele M.C., Hile L.W., Maclver B.A. Hydrogen – sensitive palladium gate MOS capacitors // J. Appl. Phys. 1976. Vol.47. N. 6. P.2537. Yousuf M., Kuliyev B., Lalevic B. Pd-InP Schottky diode hydrogen sensors // Sol.-St Electron. 1982. Vol.25. N 8. P.753. Yousuf M., Kuliyev B., Lalevic B. Pd-InP Schottky diode hydrogen sensors // Sol.-St Electron. 1982. Vol.25. N 8. P.753.