Y2O3-SnO2常温气敏薄膜的Sol-Gel制备及性能研究

以无机盐ＳnCl2.2H2O,Y(NO3)3.6H2O为原料,无水乙醇为溶剂,采用溶胶－凝胶工艺制备了Ｙ２Ｏ３掺杂的ＳnO２薄膜,采用差热－失重分析研究了Ｙ２Ｏ３掺杂的ＳnO2干凝胶粉末的热分解、晶体过程。研究了Ｙ２Ｏ３－ＳnO2薄膜的电学和气敏性能,从实验中得到了Ｙ２Ｏ３掺杂份量对ＳnO2薄膜电学及气敏性能的影响。实验表明Ｙ２Ｏ３掺杂的ＳnO2薄膜在常温下对ＮＯx具有较好的灵敏度的选择性,并具有较好的响应恢复性能,在常温下对Ｈ２Ｓ气体也具有一定的灵敏度。     

ZrO2掺杂对SnO2薄膜电性及气敏性的影响

本研究不用金属醇盐而以无机盐ＳｎＣｌ２．２Ｈ２Ｏ为主体原料，以Ｚｒ（ＯＣ３Ｈ７）４为掺杂剂，无水乙醇为溶剂，采用溶胶－疑胶Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）工艺制备了不同ＺｒＯ２掺杂份量的ＳｎＯ２薄膜，发现ＺｒＯ２薄膜在常温下对Ｈ２Ｓ气体具有较好的气敏性能，同时本文研究了ＺｒＯ２掺杂份量对ＳｎＯ２薄膜导电率及气敏性能的影响。     

掺杂SnO2透明导电薄膜电学及光学性能研究

通过实验测量 ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺制备的 Ｓｂ掺杂 ＳｎＯ２薄膜载流子浓度、迁移率、电阻率、膜厚,紫外－可见光区透射率、反射率等性质,详细研究了Ｓｂ掺杂ＳｎＯ_２薄膜电学与光学性能．实验发现,薄膜具有良好的透光性和较高导电性,膜内载流子浓度高达１０^２０ｃｍ^－３,电阻率～１０^－２Ω·ｃｍ,透光率高达 ９０％,ＳｎＯ_２膜禁带宽度 Ｅ_ｇ≈３７～３．８０ｅＶ．     

Sol—Gel法制备ZrO2—SnO2薄膜的常温气敏机理

根据Ｓｏｌ－Ｇｅｌ工艺制备的ＺｒＯ２－ＳｎＯ２薄膜的气敏性能数据，提出了常温下ＳｎＯ２（ＺｒＯ２）薄膜对Ｈ２Ｓ的气敏机理模型。根据此模型所得定量分析结果与实验结果一致。     

燃烧合成AlN/ Y2O3陶瓷及致密化机理分析

采用ＳＨＳ工艺,在１００ＭＰａ的高压氮气下,制备了具有较高致密度的ＡｌＮ／Ｙ２Ｏ３陶瓷,结果显示,Ａｌ－Ｎ２－Ｙ２Ｏ３体系的ＳＨＳ过程中,当反应温度升至１７６０Ｃ时,Ｙ２Ｏ３与Ａｌ２Ｏ３形成共晶液相Ｙ３ＡＩ３Ｏ１２,发生液相烧结。随着Ｙ２Ｏ３含量的增加,上烧结作用增强２,产物致密度显著提高,抗弯强度及断裂韧性。Ａｌ－Ｎ２－Ｙ２Ｏ３主要发生在燃烧波蔓延方向,具有明显的方向性。     

在不锈钢上电沉积烧结Cr_2O_3－Y_2O_3薄膜及其改性后的抗高温氧化性能

分别在Ｃｒ（ＮＯ３）３、Ｙ（ＮＯ３）３及二者混合溶液中以１Ｃｒ１８ＮｉｇＴｉ不锈钢为阴极，电沉积Ｃｒ（ＯＨ）３、Ｙ（ＯＨ）３及Ｃｒ（ＯＨ）３－Ｙ（ＯＨ）３复合薄膜，然后经烧结生成Ｃｒ２Ｏ２－Ｙ２Ｏ３及其复合薄膜层。通过研究末沉积试样与具有不同［Ｃｒ３＋］和［Ｙ３＋］配比的薄膜试样在高温下静态氧化行为及表面氧化膜形貌、组成等，来探讨１Ｃｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ表面经Ｙ、Ｃｒ的氧化物改性后的抗高温氧化性能。     

掺杂聚苯胺磁化率的研究

分别研究了浓Ｈ２ＳＯ４掺杂本征态聚苯胺（ＰＡｎ）、ＨＣｌ掺杂ＰＡｎ以及ＦｅＣｌ３掺杂这两种聚安在地的磁化率。通过研究磁化率的变化曲线,我们得到了一些有意义的结果：浓Ｈ２ＳＯ４掺杂ＰＡａ和ＨＣｌ掺杂ＰＡｎ的磁化率变化规律不同;ＦｅＣｌ３掺杂浓Ｈ２ＳＯ４－ＰＡｎ材料可以获得比ＦｅＣｌ３掺杂ＨＣｌ－ＰＡｎ材料更高的磁化率;ＦｅＣｌ３在掺杂ＨＣｌ－ＰＡｎ材料和浓Ｈ２ＳＯ４－ＰＡｎ材料时,ＦｅＣｌ３在这两种     

在不锈钢上电沉积烧结Cr2O3—Y2O3薄膜及其改性后的抗高温氧化性能

分别在Ｃｒ（ＮＯ３）３、Ｙ（ＮＯ３）３及二者混合溶液中以１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔ９不锈钢为阴极，电沉积Ｃｒ（ＯＨ）３、Ｙ（ＯＨ）３及Ｃｒ（ＯＨ）３－Ｙ（ＯＨ）３复合薄膜，然后经烧生成Ｃｒ３Ｏ４－Ｙ２Ｏ３及其复合薄膜层。通过研究未沉积试样与具有不同配比的薄膜试样在高温下静态氧化行为及表面氧化膜形貌、组成等。来探讨１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ表面经Ｙ、Ｃｒ的氧化物改性后的抗高温氧化性能。     

CeO2-Y2O3固体氧化物燃料电池的电化学性能

以Ｙ２Ｏ３掺杂的ＣｅＯ２为固体电解质,制备了电解质支撑的固体氧化物燃料电池。测定了Ｈ２－Ｏ２电池的电压－电流密度（Ｖ－Ｉ）和输出功率－电流密度（Ｐ－Ｉ）关系曲线。为抑制ＣｅＯ２基材料的电子导电性的影响,采用溶胶凝胶技术,在阳极与电解质间制备了一层１μｍ厚的ＹＳＺ薄膜,７５０℃时,电池开路电压由０．７３Ｖ上升到０．８２Ｖ,最大输出功率密度从３６ｍＷ／ｃｍ＾２增加到５４ｍＷ／ｃｍ＾２,增大５０％,证明ＹＳＺ阻挡膜确定能改善电池的电化学性能。     

MOCVD法制备复合氧化物功能薄膜及其表征

以金属β－二酮螯合物为原物质,采用新颖的一单一固态混合源ＭＯＣＶＤ技术,较低温度下在不同衬底上成功地制备了Ｙ２Ｏ３掺杂的ＣｅＯ２（ＣＹＯ）薄膜和Ｙ２Ｏ３掺杂的ＳｒＣｅＯ３（ＳＣＹ－Ｏ）为主相的薄膜。ＣＹＯ薄膜为萤石结构的多晶体,厚度约为２μｍ。     

Effect of thickness on nanostructured SnO2 thin films by spray pyrolysis as highly sensitive H2S gas sensor

Nanostructured SnO2 thin films were prepared by spray pyrolysis technique onto glass substrates with different thickness by varying quantity of precursor solution. The structural, optical and electrical properties of these films have been studied. The crystallographic structure of the films was studied by X-ray diffraction (XRD). It is found that the films are tetragonal with (110) orientation. The grain size increases with thickness. Atomic Force Microscopy (AFM) showed that the nanocrystalline nature of the films with porous nature. The grain size increased 14 to 29 nm with increase in film thickness. The studies on the optical properties show that the direct band gap value decreases from 3.75 to 3.50 eV. The temperature dependence of the electrical conductivity was studied. The activation energies of the films are calculated from the conductance temperature characteristics. The nanostructured SnO2 thin films were used as sensing layers for resistive gas sensors. The dependence of gas sensing properties on the thickness of SnO2 thin films was investigated. The gas response of the SnO2 thin films towards the H2S gas was determined at an operating temperature of 150 degrees C. The sensitivity towards H2S gas is strongly depending on surface morphology of the SnO2 thin films.     

ZnO/SnO_2,SnO_2/ZnO UPF复合膜的制备及气敏特性研究

用直流气体放电活化反应蒸发沉积技术在普通玻璃基片上制备了ZnO／SnO2及SnO2／ZnO超微粒子（UPF）双层复合薄膜。样品经扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪分析，结论为超微粒子的复合薄膜。同时提出了最佳制备工艺。气敏测试结果表明：ZnO／SnO2及SnO2／ZnOUPF复合膜较单层ZnO及SnO2UPF表现出优良的选择性，其灵敏度和最佳工作温度也得到相应的改善。     

Sol-Gel法制备低阻SnO2薄膜

采用sol-gel法制备了SnO2薄膜。研究了不同的实验条件对薄膜阻值的影响。利用XRD、XPS分析了薄膜的晶体结构和晶粒尺寸。利用这种低阻SnO2薄膜制作的热线型气敏元件对H2S具有较好的气敏特性。     

SnO_2和SnO_2-Ag薄膜的电学特性

用磁控溅射法在集成了铂加热电极的Si基膜片型微结构单元上制备了SnO2 和SnO2 Ag敏感薄膜。用温度调制方式和锯齿波加热方式研究了薄膜的电学特性 ,讨论了银催化剂、湿度及氧分压对SnO2 电学特性的影响。从温度调制方式下测得的电阻 温度曲线可以区分由热激发过程和由表面反应过程引起的膜电阻变化。这种方法为研究气敏薄膜表面反应过程和气敏响应机理开辟了新的途径。     

二甲基二氯化锡前驱体CVD制备SnO2∶F薄膜及其性能研究

采用二甲基二氯化锡(DMTC)为新前驱体,通过常压CVD法在硼硅玻璃基板上制备SnO_2∶F透明导电薄膜,研究了DMTC、TFA和H_2O的含量对薄膜结构及光电性能的影响,研究表明当F/Sn物质的量比为1∶1、H2O/Sn物质的量比为3∶2时,制备出可见光透过率84.17%、方块电阻9.2Ω/□且结晶性能良好的多晶SnO_2薄膜。通过与单丁基三氯化锡(MBTC)为前驱体所制备薄膜的性能进行比较,结果表明,两种前驱体所制备薄膜均具有四方金红石结构,利用DMTC不仅可以制备出与MBTC性能相近的薄膜,同时薄膜表面更加均匀。     

Nanostructured SnO(2) films prepared from evaporated Sn and their application as gas sensors

This paper describes the morphology, stoichiometry, microstructure and gas sensing properties of nanoclustered SnO(x) thin films prepared by Sn evaporation followed by a rheotaxial growth and thermal oxidation process. Electron microscopy was used to investigate, in detail, the evolution of the films as the oxidation temperature was increased. The results showed that the contact angle, perpendicular height, volume and microstructure of the clusters all changed significantly as a result of the thermal oxidation processes. Electron diffraction and x-ray photoelectron spectroscopy measurements revealed that after oxidation at a temperature of 600?°C, the Sn clusters were fully transformed into porous three-dimensional polycrystalline SnO(2) clusters. On the basis of these results, a prototype SnO(2) sensor was fabricated and sensing measurements were performed with H(2) and NO(2) gases. At operating temperatures of 150-200?°C the film produced measurable responses to concentrations of H(2) as low as 600?ppm and NO(2) as low as 500?ppb.     

退火对Y_2O_3薄膜结构和光学性能的影响

采用脉冲式静电辅助的气溶胶化学气相沉积方法成功的在Si(100)衬底上制备了Y2O3薄膜,研究了退火对Y2O3沉积薄膜的形貌、结构和光学性质的影响。X射线衍射分析结果表明沉积得到的Y2O3薄膜在退火前为非晶态结构,退火之后薄膜具有立方结构,并且具有(111)择优取向。SEM分析显示薄膜在退火后更加平滑、致密。椭偏仪的测试结果表明薄膜退火后的折射系数提高,消光系数减少。