Nano-porous silicon for gas sensor and fuel cell applications

The hydrogen fuel cell has recently attracted attention as a clear source for the future. For this reason, there is a big demand for reliable and inexpensive hydrogen gas sensors. The nanoporous silicon with a sponge‐like structure and very large surface‐to‐ volume ration (about to 103 m2/cm3) is attractive for gas sensor and hydrogen fuel cell applications. In the paper the review of works on fabrication, structure, electrical and optical properties of porous silicon (PS) is given. The operating principles of different types of gas sensors and hydrogen fuel cells, specifically Proton Exchange Membrane type cell, were presented. New type sensor, based on metal/PS Schottky‐type structures and working at room temperature without any power source was considered. Such structures in the hydrogen‐containing atmosphere produce electricity by themselves, i.e. they exhibit the properties of both a gas sensor and a hydrogen fuel cell.

Porous Silicon ,

Gas Sensor ,

Hydrogen Fuel Cell ,

Metal/Porous Silicon Structure ,

Пористый Кремний ,

Водородные топливные элементы привлекают внимание как источники чистой энергии будущего. Поэтому имеется большая потребность в разработке надежных и недорогих газовых сенсоров, чувстви‐ тельных к водороду. Нано‐пористый кремний с ʺгубчатойʺ структурой и очень большим соотношением площади поверхности пор к объему образца (около 103м2/см3) очень подходит для изготовления газовых сенсоров и водородных элементов. В статье дан обзор данных по изготовлению, структуре и свойствам пористого кремния. Рассмотрены принципы работы существующих типов газовых сенсоров и водородных элементов, особенно PEM‐типа элемента. Представлен новый тип газового сенсора, основанного на метал/ пористый кремний барьерной структуре, который работает при комнатной температуре и без внешнего источника энергии. Такой прибор сам генерирует электричество в водородной атмосфере, т.е. проявляет свойства и газового сенсора, и водородного элемента.

Газовый Сенсор ,

Водородный Элемент ,

Метал/Пористый Кремний Структуры ,