Groningse promovenda bouwt prototype stikstofoxidesensor

Onderzoek van de Rijksuniversiteit Groningen (RUG) heeft een prototype opgeleverd van een draagbare stikstofdioxidemeter. Promovenda Anne-Marije Andringa ontwikkelde de sensor op basis van een veldeffecttransistor (Fet). Typische toepassingen zijn te vinden in de medische hoek, maar de meter kan ook interessant zijn voor de auto-industrie. Andringa promoveert op 8 februari aan de faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen van de RUG op haar proefschrift ’Gas sensing with field-effect transistors‘.

Stikstofdioxide kan doordringen in het halfgeleidermateriaal van een Fet en zet daar vrije elektronen vast, die nodig zijn om een stroom te laten lopen. Daardoor neemt de geleiding af. Door het aantal vrije elektronen via de gate van de transistor te manipuleren, is het mogelijk de gevoeligheid voor het gas maximaal te maken. Andringa ontwikkelde een model dat nauwkeurig beschrijft wat de relatie is tussen de concentratie stikstofdioxide, de spanning op de gate en de stroom die door de halfgeleider loopt.

’De huidige generatie stikstofoxidesensoren werkt met een weerstand, die hoger wordt naarmate er meer stikstofoxide aanwezig is. Dan gaat het echter om een weerstandstoename van een paar procenten‘, legt de promovenda uit. In de Fet zorgt stikstofdioxide ervoor dat de stroom van ’aan‘ naar ’uit‘ gaat. Dat levert een veel sterker signaal op.