MOCVD法制备薄膜型Fe2O3气敏元件

本文采用ＭＯＣＶＤ技术制备了薄膜型Ｆｅ２Ｏ３气敏元件。测定了元件的物理性能和气敏特性。该气敏元件对乙醇、丙酮和液化石油气有较高的灵敏度，响应时间快，对甲烷、管道煤气、硫化氢等气体不敏感，具有一定的选择性。还考查了元件的稳定性。     

射频磁控溅射SnO2/MWCNTs 薄膜材料的气敏性能研究

采用射频反应磁控溅射方法制备掺杂多壁碳纳米管(MWCNTs)的snO2薄膜材料,并在此基础之上制作了N02气敏传感器,使用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了SnO2/MWCNTs薄膜材料的表面形貌、物质组份材料特性,采用气敏元件测试系统来分析优越感的气敏效应,包括灵敏度、选择性、响应-恢复等特性,实验结果表明该气敏传感器对超低浓度(10ppb)NO2气体有很好的灵敏度,对干扰气体不敏感,提出了气敏机理解释实验现象.     

掺杂对MOCVD—SnO2薄膜气敏性能的影响

本文在小瓷管上用ＭＯＣＶＤ技术沉积ＳｎＯ２气敏薄膜，研究了Ｐｄ，Ｔｈ掺杂对该ＳｎＯ２元件气敏性能的影响。掺杂Ｐｄ使元件对乙醇，汽油的灵敏度均增大，而掺杂Ｔｈ则仅提高对了对乙灵敏度，对汽油的灵敏度反有所降低。因此有希望开发为不肥汽油干扰的乙醇敏感元件。     

磁控溅射纳米SnO_2薄膜的气敏特性

采用磁控溅射制备SnO2薄膜气敏元件,测试了气敏元件的性能,研究了SnO2薄膜气敏元件薄膜厚度、元件加热功率和环境温度和湿度对元件的影响,气敏元件具有很好的灵敏度和选择性特性,对其敏感机理进行了探讨。     

稀土掺杂薄膜型气敏元件

介绍稀土掺杂薄膜型气敏元件的制作工艺和敏感性能，测试结果表明，掺Ｅｕ２Ｏ３的元件对丙酮敏感性高，而掺Ｎｄ２Ｏ３的元件对乙炔气敏感性高，文中对这类元件的气敏机理作了简单的讨论。     

MOCVD法制备薄膜型SnO2气敏元件

本文报道了ＭＯＣＶＤ技术制备的ＳｎＯ２薄膜型气敏元件。这种方法沉积的ＳｎＯ２薄膜耐酸碱性强，膜厚易控制，具有负温阻特性。测定了不同温度和不同气体条件下元件的特性发现该元件对乙醇、丙酮气体具有较高的灵敏度，响应时间快；而对氢气、乙烯、煤气、液化石油气等不敏感，因而具有一定的选择性。元件的稳定性较好。     

掺杂PdO敏感电极对丙烯的气敏性能研究

为了研究并提升氧化钯(PdO)敏感电极的气敏性能,采用Ni,La和Mg元素对PdO进行掺杂.通过掺杂前后PdO的表征实验对比,发现掺杂作用不仅改变晶格参数,同时也影响晶体中的缺陷.在对丙烯气敏测试中,Ni和La掺杂的PdO敏感电极提高了传感器气敏灵敏度.对于掺杂提高气敏响应的机理,我们根据不同元素掺杂对PdO气敏反应的不同作用,讨论了氧化物缺陷对PdO催化活性的影响.晶体中的氧缺陷可以提高氧化物的催化活性,使传感器具有较高的灵敏度.具有掺杂PdO敏感电极对氧气和多种气体的选择性测试,表现出对丙烯气体具有较高的选择性.     

掺Pt的SnO2薄膜气敏特性研究

用直流磁控溅射法分别在si（111）基片及陶瓷基片上制备掺有Pt的Sn02薄膜,并进行500℃～700℃退火处理,对掺杂前后的薄膜进行XRD分析,测试各掺杂样品气敏特性。500℃退火后,掺杂样品对各种有机气体有较高的灵敏度,随着溅射时间的延长,气敏特性提高。700℃退火后,45min溅射的样品对氨气有很高的灵敏度和很好的选择性,最佳工作温度为220℃左右。随着掺杂时间延长,气敏特性降低。     

金属硝酸氧化法制备的SnO2微粉的气敏特性研究

本文研究采秀金属锡硝酸盐氧化法制备的ＳｎＯ２微粉的气敏性能，发现该方法制得的ＳｎＯ２微粉具有良好的气敏特性，掺杂后做成的气敏元件可燃气体具有很高的灵敏度，可抵抗高浓度可燃气体的冲击，长期稳定性好。     

溶胶—凝胶法制备SnO2薄膜气敏特性的实验研究

本文介绍了，以ＳｎＣｌ．２Ｈ２Ｏ为原材料，用ｓｏｌ－ｇｅｌ技术制备Ｌａ２Ｏ３掺杂的ＳｎＯ２薄膜气敏材料。研究掺杂量、工艺条件、衬底材料对气特性的影响。     

表面等离子共振Ag-SnO_2薄膜光化学气体传感器

提出一种新型的Ag-SnO2复合膜H2S光化学表面等离子共振(SPR)气体传感器结构。结构中使用一只金红石材料作成的棱镜作为耦合棱镜,在棱镜的底边采用射频溅射技术制作Ag-SnO2复合膜(CuO为掺杂质),Ag膜和SnO2膜的厚度分别为50 nm和100 nm,在复合膜上设置待测气体的样品池。在白光入射激励下,复合膜的分界面发生SPR现象。实验结果表明:SPR的波长与H2S气体的体积分数基本呈线性关系。     

Development of SAW-based multi-gas sensor for simultaneous detection of CO2 and NO2

A 440 MHz wireless and passive surface acoustic wave (SAW)-based multi-gas sensor integrated with a temperature sensor was developed on a 41° YX LiNbO₃ piezoelectric substrate for the simultaneous detection of CO₂, NO₂, and temperature. The developed sensor was composed of a SAW reflective delay lines structured by an interdigital transducer (IDT), ten reflectors, a CO₂ sensitive film (Teflon AF 2400), and a NO₂ sensitive film (indium tin oxide). Teflon AF 2400 was used for the CO₂ sensitive film because it provides a high CO₂ solubility, with good permeability and selectivity. For the NO₂ sensitive film, indium tin oxide (ITO) was used. Coupling of mode (COM) modeling was conducted to determine the optimal device parameters prior to fabrication. Using the parameters determined by the simulation results, the device was fabricated and then wirelessly measured using a network analyzer. The measured reflective coefficient S₁₁ in the time domain showed high signal/noise (S/N) ratio, small signal attenuation, and few spurious peaks. The time positions of the reflection peaks were well matched with the predicted values from the simulation. High sensitivity and selectivity were observed at each target gas testing. The obtained sensitivity was 2.12°/ppm for CO₂ and 51.5°/ppm for NO₂, respectively. With the integrated temperature sensor, temperature compensation was also performed during gas sensitivity evaluation process.     

一种新型三维敏感气体传感器的研究

在平面微电极式结构的基础上,提出了一种新型薄膜气体传感器,其主要结构引用了离散阵列的概念,将传统的长方体型薄膜改进为由多条小长方体有间隔的并行排列的离散结构,使敏感薄膜具有了三维敏感效应。根据半导体气敏薄膜的扩散响应理论,对传感器的响应时间和灵敏度特性进行了理论分析,证明新型传感器具有响应时间更短、灵敏度更高的优点;并分析了薄膜厚度对传感器响应时间的影响。     

热处理温度对氧化铟薄膜特性的影响

利用离子束溅射沉积的方式在Al2O3陶瓷基片表面制备了In2O3薄膜,并分别研究了热处理温度对薄膜相结构、电阻-温度特性及气敏特性的影响。结果表明:薄膜相结构受热处理温度影响显著,热处理温度高于600℃时,薄膜相结构由无定形状态变为立方相状态;随着热处理温度的升高,薄膜电阻率显著增大;薄膜对CO气体具有良好的气敏特性,热处理温度为600℃时,薄膜对CO气体灵敏度达到最大值。     

MEMS微型NO2气体传感器的研究

采用MEMS技术制作了硅基微型NO2气体传感器,选用高分子金属酞菁聚合物酞菁铜作为敏感膜,从半导体理论出发解释了酞菁铜的敏感机理。阐述了该传感器的结构与工艺流程,并测试了传感器的气敏特性、温度特性、响应时间和恢复时间等敏感特性。实验结果验证了酞菁铜对NO2气体的敏感性,该传感器可以检测到10^-6量级的NO2气体,且响应时间快。     

基于薄膜工艺的乙醇气体气敏膜的研究

ZnO2,SnO2,Fe2O3等基底材料可以用来制作半导体型乙醇气体传感器中的气敏膜。在基底中掺杂Pt,TiO2等物质可以获得很高的气体检测灵敏度和很好的选择性。利用电子枪蒸发薄膜工艺来制作乙醇气体敏感膜,可以取得很好的效果。与通常使用的厚膜工艺相比,薄膜工艺与MEMS工艺兼容,更适合制作微小器件。     

Orientation and thickness dependence of electrical and gas sensing properties in heteroepitaxial indium tin oxide films

Heteroepitaxial indium tin oxide (ITO) films were grown on three differently oriented yttria-stabilized zirconia (YSZ) substrates ((1 0 0), (1 1 0), (1 1 1)) by rf magnetron sputtering, and their structural characteristics and electrical and gas sensing properties were investigated. The initially formed ITO exhibited an island structure on the very thin layer and became a continuous film after the prolonged deposition. The heteroepitaxial relationships between ITO films and YSZ substrates were confirmed by X-ray diffraction, pole figure, and high resolution transmission electron microscopy (HRTEM). The chemical composition, determined by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), was slightly different at early stage depending on the substrate orientation, but it became similar after the longer deposition. Hall measurements indicated that the electrical resistivity of ITO films decreased with increasing the deposition time (or film thickness) irrespective of the film orientation. The ITO film deposited on (1 1 0) YSZ for 10 s showed the highest electrical resistivity. The gas sensor fabricated from the ITO film on (1 1 0) YSZ deposited for 10 s showed the highest NO₂ gas response at relatively low temperature (100 °C), which was attributed to the higher Sn concentration and higher surface roughness of that film.     

纳米孔Al2 O3修饰Si基氨气传感器设计

针对Si基微结构气体传感器中Si基与敏感材料之间附着性较差的问题,提出在Si基与敏感材料之间引入纳米孔Al2 O3膜形成新型Si基微结构传感器,利用ANSYS分析软件对微结构进行热分析。采用薄膜工艺、光刻工艺、电化学阳极氧化工艺在Si衬底上制成Si基微结构,采用超声波的方法使聚苯胺敏感材料渗入纳米孔Al2 O3膜中制成气体传感器,并在室温下测试了传感器对氨气的检测特性。结果表明：将纳米孔Al2 O3膜移植到Si基上增加了敏感材料的附着性;传感器对响应时间约为40 s,恢复时间约为960 s,灵敏度随着氨气浓度的增加而增大,并且呈现出良好的线性关系。     

镉、锡复合氧化物及掺银薄膜的气敏光透射特性

ＣｄＯ－ＳｎＯ２复合氧化物是对乙醇气体选择性较好的敏感材料［１］，但灵敏度比纯ＳｎＯ２低。对镉、锡复合氧化物掺微量银后，灵敏度明显提高。掺银薄膜的气敏光透射特性好，可检测乙醇饱和气体的浓度高且重复性好。     

电化学WO_3基乙醇气敏元件的研制

在WO3粉体材料中加入一定质量比的添加剂,于恒温600℃烧结1h制成旁热式厚膜乙醇气敏元件。采用静态电压测量法,研究了元件的加热电压与元件灵敏度β的关系以及添加剂对元件的响应与恢复时间的影响。实验结果表明:WO3基元件掺入质量分数为0.5%的PdC l2在加热功率为600mW下可制作成反应能力强、灵敏度高的乙醇气敏元件。