Евразийский сервер публикаций

Евразийский патент № 036464

   Библиографические данные
(11)036464    (13) B1
(21)201892841

 A ]   B ]   C ]   D ]   E ]   F ]   G ]   H ] 

Текущий раздел:      


Документ опубликован 2020.11.13
Текущий бюллетень: 2020-11  
Все публикации: 036464  
Реестр евразийского патента: 036464  

(22)2018.12.29
(51) G01N 27/407(2006.01)
(43)A1 2020.07.31 Бюллетень № 07  тит.лист, описание 
(45)B1 2020.11.13 Бюллетень № 11  тит.лист, описание 
(96)2018000173 (RU) 2018.12.29
(71)АВТОНОМНАЯ НЕКОММЕРЧЕСКАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "СКОЛКОВСКИЙ ИНСТИТУТ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ" (RU)
(72)Волков Иван Александрович, Власов Иван Сергеевич (RU), Мэйдер Томас (CH), Федоров Федор Сергеевич, Насибулин Альберт Галиевич, Кузнецов Николай Тимофеевич, Севастьянов Владимир Георгиевич, Симоненко Елизавета Петровна, Симоненко Николай Петрович, Мокрушин Артем Сергеевич, Нагорнов Илья Алексеевич, Сысоев Виктор Владимирович, Плугин Илья Анатольевич, Варежников Алексей Сергеевич (RU)
(73)АВТОНОМНАЯ НЕКОММЕРЧЕСКАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "СКОЛКОВСКИЙ ИНСТИТУТ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ" (RU)
(74)Нилова М.И. (RU)
(54)МУЛЬТИОКСИДНОЕ ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
   Формула 
(57) 1. Способ изготовления мультиоксидного газоаналитического устройства в виде чипа, включающий:
(i) обеспечение первого раствора прекурсора газочувствительного материала, представляющего собой координационное соединение типа алкоксоацетилацетоната состава [M(acac)x(OR)y], в котором М представляет собой металл, выбранный из группы, включающей Mn, Ce, Zr, Ti, Zr, Zn, Sn, Cr и Со; R представляет собой алкил, выбранный из группы, включающей -С2Н5, -C3H7, -С4Н9 или -С5Н11; x и y независимо принимают значения от 1 до 4; асас представляет собой ацетилацетонат; концентрация прекурсора в, по меньшей мере, одном органическом растворителе составляет от 0,001 до 2 моль/л; в качестве органического растворителя используют растворитель, выбранный из группы, включающей ацетилацетон, этанол, пропанол, изопропанол, 1-бутанол, 2-бутанол, изобутанол и третбутанол;
(ii) обеспечение подложки чипа, содержащей набор измерительных электродов;
(iii) нанесение раствора прекурсора газочувствительного материала в дозированном количестве на первый участок подложки чипа, включающий, по меньшей мере, два электрода;
(iv) повторение стадий (i)-(iii) со вторым раствором прекурсора газочувствительного материала, наносимым на второй участок подложки чипа, содержащего, по меньшей мере, два электрода;
(v) повторение стадий (i)-(iii) с третьим раствором прекурсора газочувствительного материала, наносимым на третий участок подложки чипа, содержащего, по меньшей мере, два электрода;
(vi) отжиг при температуре, по меньшей мере, 200°С в течение, по меньшей мере, 1 ч с получением пленок ксерогеля газочувствительного материала на поверхности подложки;
(vii) обеспечение корпуса чипа.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий перед стадией отжига (vii) повторение вышеуказанных стадий (i)-(iii) с, по меньшей мере, еще одним раствором прекурсора газочувствительного материала, наносимым на, по меньшей мере, еще один участок подложки, содержащий по меньшей мере два электрода.
3. Способ по п.2, характеризующийся тем, что по меньшей мере еще один раствор прекурсора газочувствительного материала и по меньшей мере еще один участок подложки чипа включают значения от 4 до 50, предпочтительно от 4 до 30, более предпочтительно от 4 до 15.
4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что количество дозируемого раствора варьируют в диапазоне до 50 мкл.
5. Способ по любому из пп.1-4, характеризующийся тем, что стадии (i)-(iv) с каждым из растворов прекурсоров газочувствительных материалов повторяют в количестве раз, необходимом для получения толщины слоя газочувствительного материала на каждом из участков подложки чипа не более 2 мкм.
6. Способ по п.1, характеризующийся тем, что нанесение раствора прекурсора газочувствительного материала в дозированном количестве на подложку чипа осуществляют способом микроплоттерной печати (контактная печать капиллярным диспенсером) или струйной печати (бесконтактная капельная печать).
7. Способ по п.1, характеризующийся тем, что отжиг подложки чипа проводят с помощью внешнего устройства в виде печи или с помощью нагрева чипа нагревателями, расположенными непосредственно на подложке.
8. Способ по п.1, характеризующийся тем, что измерительные электроды чипа толщиной до 1 мкм нанесены на подложку методом вакуумного распыления через теневые маски или с использованием фотолитографии.
9. Способ по п.1, характеризующийся тем, что обеспечение корпуса чипа осуществляют путем разваривания чипа в мультиштырьковый корпус или держатель, имеющий количество выводов не менее суммы числа измерительных электродов, выводов терморезисторов и нагревателей.
10. Способ по п.1, дополнительно включающий стадии (viii) отжига чипа при температуре 300-350°С в кислородсодержащей атмосфере по меньшей мере в течение суток.
11. Мультисенсорное газоаналитическое устройство в виде чипа, включающего подложку с набором измерительных электродов и нагревателей, изготовленное согласно пп.1-10, характеризующееся тем, что указанная подложка содержит по меньшей мере три сенсорных участка, каждый из которых включает по меньшей мере два электрода, при этом в качестве газочувствительного материала на каждом из указанных участков нанесена пленка ксерогеля оксида металла, выбранного из группы, включающей оксид марганца, оксид церия, оксид титана, оксид циркония, оксид цинка, оксид олова, оксид хрома, оксид кобальта и их любую комбинацию.
12. Мультисенсорное газоаналитическое устройство по п.11, характеризующееся тем, что газочувствительный материал представляет собой смешанные оксиды металлов, выбранные из группы, включающей CeO2-ZrO2, TiO2-ZrO2 и TiO2-Cr2O3.
13. Мультисенсорное газоаналитическое устройство по п.11, характеризующееся тем, что количество сенсорных участков составляет от 4 до 50, предпочтительно от 4 до 30, более предпочтительно от 4 до 15.
14. Мультисенсорное газоаналитическое устройство по п.11, характеризующееся тем, что толщина слоя газочувствительного материала на каждом из участков подложки чипа составляет не более 2 мкм.
15. Мультисенсорное газоаналитическое устройство по п.11, характеризующееся тем, что подложка чипа (монокристалл) представляет собой подложку, выполненную из окисленного Si, кварца, оксида алюминия, Si3N4 или керамики.
16. Мультисенсорное газоаналитическое устройство по п.11, характеризующееся тем, что указанные измерительные электроды находятся на фронтальной стороне подложки, а указанные нагреватели в виде меандров на обратной стороне подложки.
17. Мультисенсорное газоаналитическое устройство по п.11, характеризующееся тем, что измерительные электроды и нагреватели выполнены из металла, выбранного из золота, платины, хрома, никеля или их любого сплава.
Zoom in