Elektronika 2012-08 I.pdf - Instytut Systemów Elektronicznych

kładu wysp krzemku palladu jest większa na podłożach Si o orientacji[100], co może wynikać z większej ilości defektów i dyslokacji napłaszczyznach krystalograficznych prostopadłych do tego kierunku.Temperatura procesu CVD wpływa na długość wytwarzanych nanoigieł,dla wyższych temperatur obserwowano nanoigły o większejdługości. Czas procesu przy ustalonej temperaturze wpływaodwrotnie proporcjonalnie na długość powstających nanoigieł, zaśwprost proporcjonalnie na ich ilość w jednym skupisku. Nanoigłysyntezowane metodą dwustopniową posiadają strukturę krystaliczną– heksagonalną o stechiometrii Pd 2Si.Autorzy pragną podziękować dr inż. M.Kozłowskiemu (ITR) zabadania SEM, dr hab. P.Dłużewskiemu prof.nzw (IF PAN) za badaniaTEM i dr inż. R.Diduszce (ITR) za badania XRD.Literatura[1] Geng H.: Semiconductor Manufacturing Handbook – rozdział 5– L.P.Ren, K.N.Tu Fundamentals of silicide formation on Si.[2] Nava F., Tu K., Borghesi A. i in.: Electrical and optical properties ofsilicide single crystals and thin films. Materials Science Reports, 9,141–200, (1993).[3] Tanaka M., Takeguchi M., Yasuda H. i in.: In-situ observation of depositionprocess of Pd on clean Si surfaces by ultrahigh vacuum-transmissionelectron microscopy/scanning tunneling microscopy. ThinSolid Films 398–399, 374–378, (2001).[4] White G.E., Chen H.: An in situ observation of the growth kinetics andstress relaxation Pd 2Si thin films on Si(111). J. Appl. Phys. 67, 3689,(1990).[5] Lee S-W. i in.: Pd 2Si-assisted crystallization of amorphous silicon thinfilms at low temperature. J. App. Phys. 85, 7180–84, (1999).[6] Rubloff G.V., Ho P.S., Freeouf J.F.: Chemical bonding and reactionsat the Pd/Si interface. Physical Review B, 23, 8, 4183, (1981).[7] Mirowski E., Leone S.R.: Enhancement in the crystalline qualityof palladium silicide films: multiple versus single deposition. Journalof Crystal Growth 219, 368, (2000).[8] Takeguchi M. i in.: In situ UHV-TEM observation of the direct formationof Pd 2Si islands on Si(111) surfaces at high temperature. AppliedSurface Science 159–160, 225–230 (2000).[9] Beshkov G. i in.: Properties of palladium silicide thin films obtainedby vacuum rapid thermal annealing of r.f. sputtered Pd films on Si.Vacuum 51, 177–180, (1998).[10] Rocaicabarrocas P. i in.: Kinetics of formation of silicides in a-Si:H/Pdinterfaces monitored by ellipsometry and kelvin probe techniques.J. Non-Crystalline Solids, 137–138, 1055, (1991).[11] Veuillen J.Y. i in.: Reaction of palladium thin films with an Si-rich 6H-SiC(0001)(3×3) surface. Diamond and Related Materials 8, 352–356,(1999).[12] Marani R., Nava F., Roault A.: Crystal growth, characterisation andresistivity measurements of Pd 2Si single crystals. J. Phys.: Condens.Matter., 1, 34, 5887, (1989).[13] Joshi RK. i in.: Synthesis of vertically aligned Pd 2Si nanowiresin microwave plasma enhanced chemical vapor deposition system.J. Phys. Chem. C 112, 13901–13904, (2008).[14] patent KR 100883531 (B1) (The field emission with silicide nanowiresand the device fabrication method).[15] Czerwosz E. i in.: Sposób wytwarzania nanodrutów z krzemku palladu,zgłoszenie patentowe P.396428 z dnia 26.09.2011.Wieloprocesorowy system kontrolno-pomiarowyanalizatora NDIRmgr inż. Zbigniew Rudolf, dr hab. inż. Marek Orzyłowski, dr inż. Krzysztof JasekInstytut Tele- i Radiotechniczny, WarszawaKontrola jakości paliw stałych powinna obejmować badania ichkaloryczności oraz zawartości substancji, które w procesie spalaniawytwarzają produkty zanieczyszczające środowisko. Dlategoteż badania jakości paliw, przeprowadzane w kopalniach orazelektrowniach i elektrociepłowniach, obejmują przede wszystkimpomiar zawartości węgla i siarki. W wyniku spalania paliw stałychw Polsce powstaje rocznie ok. 15 mln. ton popiołów. Zależnieod składu mogą one być stosowane jako dodatki do betonówi konstrukcji drogowych, poprawiając ich parametry i eliminująckłopotliwe składowanie niewykorzystanych popiołów. Utylizacjapopiołów do wspomnianych celów wymusza również badaniaich składu, zwłaszcza pod kątem zanieczyszczeń węglem orazzwiązkami siarki.Niniejszy artykuł dotyczy opracowania automatycznego analizatorazawartości węgla i siarki w popiołach i paliwach stałych,który bazuje na analizie składu produktów ich spalania. W wynikuspalania próbki węgla lub popiołu uzyskuje się gazy, w którychmierzy się zawartość CO 2oraz SO 2. Do przemysłowych pomiarówstężeń CO 2i SO 2powszechnie stosuje się analizatory NDIR(ang. Non-Dispersive-InfraRed) działające na zasadzie absorpcjipromieniowania podczerwonego [1, 2]. Charakteryzują się onedużą selektywnością i trwałością. Analizatory NDIR mogą zawieraćróżnego typu detektory promieniowania, a do najczęściej stosowanychnależą optopneumatyczne i piroelektryczne.W Instytucie Tele- i Radiotechnicznym przy współpracy z WojskowąAkademią Techniczną, w poprzednich latach został opracowanyanalizator zawartości węgla i siarki w paliwach stałych,działający na wspomnianej zasadzie [2], w którym obróbka sygnałunastępowała na drodze analogowej. Obecnie trwają pracenad nowym analizatorem NDIR zawartości węgla i siarki w popiołach,przeznaczonych do wykorzystania także w budownictwie.W porównaniu z poprzednio opracowanym analizatoremcharakteryzuje się on dodatkowo niższymi zakresami pomiaru38stężenia CO 2i SO 2w gazie przepływającym przez moduł pomiarowy.W nowym analizatorze zastosowano detektory optopneumatycznez czujnikami przepływu zawierającymi platynowerezystory [3]. Są one dużo trwalsze niż dotychczas stosowane niklowe,zwłaszcza w kontakcie ze związkami siarki. Ponadto analizatorzostał wyposażony w wieloprocesorowy system kontrolno-pomiarowy,który dokonuje cyfrowego przetwarzania sygnałupomiarowego na nowej zasadzie. System ten jest przedmiotemniniejszego artykułu.Zasada działania i charakterystyki analizatorówNDIRSchemat modułu detekcyjnego analizatora NDIR prezentujerys. 1, zaś szczegóły jego budowy przedstawiono w pracy [2]. Modułjest wyposażony w żarowe źródło promieniowania IR, któregowiązka światła przerywana jest okresowo przez mechaniczny modulatorz częstotliwością 8 Hz. Wiązka światła przechodzi przezkuwetę pomiarową, przez którą przepływa badany gaz. W trakcietego światło jest pochłaniane w zakresach długości fal odpowiadającychpasmom absorpcyjnych składników gazu [2]. Następnieosłabione promieniowanie pada na detektor.Ilość energii docierającej do detektora w jednostce czasu I,w wąskim przedziale długości fal, można opisać prawem Lamberta-Beera I= Iexp−αCL(1)0( )gdzie I 0oznacza ilość energii docierającej do detektora, gdy w kuweciepomiarowej brak jest mierzonego gazu, L – długość drogioptycznej, C – stężenie badanego gazu, α – współczynnik absorpcjipromieniowania. W opisywanym urządzeniu pomiar energiicieplnej, docierającej do detektora, dokonywany jest w sposóbpośredni, zaś sygnałem wyjściowym jest sygnał elektryczny, proporcjonalnydo ilości pochłoniętej energii.Elektronika 8/2012