В работе изучены полупроводниковые газовые сенсоры, изготовленные по толстоплёночной технологии с использованием трафаретной печати. Конструкция сенсора представлена в работах. Отметим лишь основные технологические способы получения конкретных газочувствительных слоёв, которые использованы для анализа газовых смесей воздуха с метаном, водородом и окисью углерода. Следует отметить, что метрологические и эксплутационные характеристики сенсоров в значительной степени определяются как применяемыми химическими реактивами, так и технологией получения порошков для газочувствительных слоёв. Опыт показывает, что свойства наших отечественных реактивов, которые в основном применялись нами в работе, не всегда совпадают со свойствами зарубежных реактивов аналогичного класса и зависят также от номера партии, даты изготовления и изготовителя. По этой причине, используя те же реактивы, которые предлагаются в зарубежных публикациях, и соблюдая указанные в них этапы и режимы приготовления порошков, редко когда удаётся достичь приведённых параметров. Поэтому важно, несмотря на многочисленные публикации, иметь собственное представление о сенсорах, изготовленных в России с использованием доступных отечественных реактивов, и таких, которые могли бы быть тиражированы в любых количествах для применения в приборах газового контроля.

Основой всех газочувствительных слоев был диоксид олова SnO2. Порошки диоксида олова получались методом химического осаждения из водных растворов сульфата олова. После осаждения порошки SnO2 • nH2O отмывались дистиллированной водой от ионов SO4-2 методом декантации, далее высушивались при температуре 180°C и прокаливались при температуре 600°С в течение 2 ч. В последующем в зависимости от назначения порошки SnO2 модифицировались различными легирующими добавками, наилучшим образом зарекомендовавшими себя для регистрации анализируемых газов.
В сенсорах, предназначенных для регистрации метана и водорода, в порошок SnO2 добавлялся металлический Pd, который осаждался на поверхность SnO2 из раствора хлористого палладия с помощью муравьинокислого натрия. Далее после отмывки от ионов хлора порошок SnO2:Pd высушивался и смешивался с органической связкой на основе терпинеола и этилцеллюлозы для получения пасты. Полученная паста затем использовалась для нанесения газочувствительных слоёв методом трафаретной печати. В последующем отпечатки пасты подсушивались при 120°С в течение 10–15 мин и вжигались в конвейерной электропечи при температуре 750°С в течение 15 мин.

Для повышения селективности к метану на газочувствительный слой сенсоров наносился в качестве фильтра слой из каталитически активного g-оксида алюминия, на поверхность которого методом пропитки растворами с последующем термическим разложением были нанесены палладий (до 2.5 % вес.) и платина (до 2.5 % вес.). Способ нанесения и вжигания каталитического слоя аналогичен упомянутым выше действиям для газочувствительного слоя.
В сенсорах водорода использовались также газочувствительные слои на основе SnO2 с добавкой 3% вес. оксида лантана La2O3. Он добавлялся к порошку SnO2 путём его пропитки водным раствором La(NO3)3 с последующей сушкой и прокаливанием при 600° С в течение 1 ч.

В сенсорах окиси углерода дополнительно применялись газочувствительные слои на основе состава SnO2 + 3% La2O3 с добавкой 1% Sb2O5. В этом случае в раствор сульфата олова перед осаждением SnO2 • nH2O вначале вводился SbCl3, а оксид лантана уже добавлялся к полученному порошку описанным выше способом.

Все элементы сенсоров (контакты, нагреватели и газочувствительные слои) последовательно наносились на подложку из алюмооксидной керамики ВК-100 толщиной 0.2 мм методом трафаретной печати и затем вжигались в конвейерной электропечи в атмосфере воздуха. Для изготовления нагревателей использован композиционный материал на основе диоксида рутения и платины, обладающий достаточно высоким термическим коэффициентом сопротивления (ТКС) » 3 ґ 10-3 град-1. Контактные площадки изготовлены из пасты на основе платины. Разделение подложки на отдельные чипы проводилось с помощью лазерного скрайбирования. Электровыводы, в качестве которых использовалась золотая проволока Ж 30 мкм или платиновая проволока Ж 20 мкм, монтировались на контактных площадках чипов и вжигались к ним пастой. Вторые концы электровыводов припаивались оловянным припоем к выводам стеклянной панели.

В исследованиях использовались два варианта конструкции сенсоров. В открытом варианте чип распаивался на выводах стандартной 7-ми штырьковой радиопанели и не закрывался каким-либо чехлом. В зачехлённом варианте чип распаивался на выводах стеклянной панели Ж 10.8 мм, которая вставлялась и герметично уплотнялась в металлическом защитном кожухе (чехле), имеющем на противоположном торце газопроницаемую сетку.