The students will be able:

to classify chemical sensors according to the tranducing mechanism and have detailed knowledge of sensor operation principles and measurement modes

to apply chemical sensors in practice and to be acquainted with the contemporary trends in their research and development

Studenti budou umět:

orientovat se v klasifikaci a mít detailní znalosti o principech činnosti chemických senzorů

metodiku a režimy měření na polovodičových plynových senzorech

aplikovat polovodičové plynové senzory v praxi a být seznámeni s nejnovějšími trendy v jejich vývoji

R:Janata J., Principles of Chemical Sensors, Amazon, New York, 2009, 0387699309

R:Korotcenkov G., Chemical Sensors Comprehensive Sensor Technologies: Volume 4 Solid State Sensors, Momentum Press, New York,1606502336

A:Kittel CH., Introduction to Solid State Physics, Sixth Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1998, 0274673376

Z:Janata J., Principles of Chemical Sensors, Amazon, New York, 2009, 0387699309

Z:Korotcenkov G., Chemical Sensors Comprehensive Sensor Technologies: Volume 4 Solid State Sensors, Momentum Press, New York,1606502336

D:Frank H., Fyzika a technika polovodičů, SNTL, Praha, 1990,80-05-00120-7

D:Kittel CH., Introduction to Solid State Physics, Sixth Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1998, 0274673376

Department of Physics and Measurements provide the education in the branch Chemical sensors.

Lectures are provided in English language. Basic principles are explained on the practical demonstrations.

Students obtain written materials with text of lectures for their annotations and study.

Obligatory part of the subject is presence on the organized excursion.

Written test and oral discussion with satisfactory result.

1. Classification of sensors; transducing mechanisms; basic terminology of sensors

2. Overview of detection mechanisms in chemical gas sensors

3. An introduction to physics of semiconductors (intrinsic and extrinsic semiconductor, p-n junction, Schottky junction, surface states)

4. Semiconductor gas sensor - detection mechanisms in dependence on operation temperature

5. Architecture of semiconductor gas sensors

6. Basic materials of sensitive layers, their properties and selection

7. Catalysts and dopants in sensitive layers, mechanisms of their function; selective membranes

8. Deposition technologies of sensitive layers

9. Sensor parameters and possibilities of their improvement

10. Modes of sensor operation and measurement (dc- and ac- sensitivity, Nyquist diagrams, equivalent circuit parameters)

11. Interferent species, inhibitors and catalytic poisons

12. Sensor arrays, electronic nose, methods of data processing (Principal Component Analysis, cluster analysis)

13. Commercially produced semiconductor gas sensors and their application

14. Contemporary trends in semiconductor gas sensors

1. Klasifikace senzorů; převodní mechanismy; vymezení pojmu chemický senzor a polovodičový plynový senzor

2. Základní principy chemických senzorů určených pro detekci plynných směsí

3. Úvod do fyziky polovodičů (vlastní a nevlastní polovodič, přechod pn, Schottkyho přechod, povrchové stavy)

4. Polovodičový plynový senzor - detekční mechanismy v závislosti na pracovní teplotě

5. Struktury a architektura polovodičových plynových senzorů

6. Typy citlivých vrstev, obecné vlastnosti jejich základních materiálů (anorganické a organické materiály)

7. Katalyzátory, dopanty, inhibitory růstu krystalových zrn, selektivní membrány

8. Technologie přípravy citlivých vrstev

9. Parametry charakterizující senzor a možnosti jejich zdokonalení

10. Metodiky a režimy měření (stejnosměrná a fázová citlivost, Nyquistovy diagramy, vyhodnocení náhradního obvodu senzoru)

11. Interferující látky, katalytické jedy a inhibitory

12. Senzorová pole, elektronický nos, metody zpracování dat (PCA a klastrová analýza)

13. Komerčně vyráběné polovodičové plynové senzory a přehled jejich využití

14. Perspektivy polovodičových plynových senzorů

http://www.journals.elsevier.com/sensors-and-actuators-b-chemical

http://www.figaro.co.jp/en/top.html

http://www-mat.ee.tu-berlin.de/research/chemsens/chemsens.htm

http://www.journals.elsevier.com/sensors-and-actuators-b-chemical

http://www.figaro.co.jp/en/top.html

http://www-mat.ee.tu-berlin.de/research/chemsens/chemsens.htm

Physics, Physical Chemistry, Fundamental Chemistry.

Physics I

Physical Chemistry I

Fyzika I, Fyzikální chemie I