基于FET结构的Pt-LaF_3混合膜溶解氧传感器

研制了一种基于 FET结构的 Pt- L a F3混合膜全固态溶解氧传感器 .对 Pt- L a F3敏感膜的敏感机制以及传感器的器件结构和响应特性进行了分析 ,并实际测试了器件特性 ,给出了在不同工作点和不同温度条件下器件的输出电压对溶解氧浓度变化的响应曲线     

溶解氧传感器研究进展

综述了现有溶解氧传感器的检测方法及原理,讨论了溶解氧传感器的热点研究方向,即基于荧光猝灭原理的无膜溶解氧传感器和微型全固态溶解氧传感器。着重介绍了微型全固态溶解氧传感器,指出该传感器使用微加工技术和固体电解质技术,实现了溶解氧传感器的小型化、微型化,提升了微传感器的选择性和实用性。在环保领域,能够用于分布式、在线监测的光学无膜溶解氧传感器将是主要的发展方向;在生物医疗领域,能够植入活体组织内的微型全固态溶解氧传感器则可能成为最重要的研究热点之一。     

CO／H2集成FET型气敏传感器的研究

本文初步探讨了FET型气敏传感器的敏感机理,采用N阱双极MOS兼容工艺,将CO,H_2气敏单元,择优差分型气敏单元、加热单元、温敏单元单片集成,制作了可调高温的具有高稳定输出的芯片自恒温系统,研制出具有良好的选择性和稳定性,较高灵敏度的集成MOS气敏传感器.     

混合LB膜微观结构的AFM研究

本文采用ＡＦＭ作为观测手段，对ＴＰＰＰ／ＳＡ混合ＬＢ膜的微观结构进行了研究，发现其中存在相分离现象，并且这种分相结构对亚相ＰＨ值极其敏感。     

基于气体绝缘层的FET式室温NO2传感器

采用电子束刻蚀、机械探针贴膜等方法,构筑了基于气体绝缘层结构的单根酞菁铜纳米线FET式NO2气体传感器。结果发现,在室温条件下,器件的检测极限为1×10–6（NO2体积分数）,其灵敏度高达2 172%,该结果相比于薄膜气体传感器检测极限降至十分之一。除此之外,该器件在室温条件下可以恢复至基线,在低浓度、室温监测方面有着较好的优势。     

LaFeO3栅膜FET气体传感器的研究

本文采用溶胶－凝胶技术制备ＬａＦｅＯ３纳米晶薄膜，并摸索出该薄膜的光刻方法，将这一成膜技术与集成电路平面工艺相结构，首次研制出了纳米晶薄膜作为栅极的场效应晶体管气体传感器，它对乙醇具有较高的灵敏度和良好的选择性。     

厚膜α-Fe_2O_3气体传感器的研制

本文叙述了α-Fe_2O_3厚膜气体传感器的制造工艺,用湿法制成的α-Fe_2O_3粉体作为敏感材料,研制成了厚膜型的气体传感器。结合电子显微分析,对气体传感器的烧结温度、保温时间、热处理时间等进行了选择,最后研究了厚膜浆料中的玻璃对气敏性能的影响。     

基于荧光猝灭原理的塑料光纤溶解氧传感器

为了在线测量微生物燃料电池内溶解氧浓度,提高微生物燃料电池的产电效率,利用荧光猝灭原理,采用邻啡咯啉钌作为荧光标记物,并采用溶胶-凝胶法制备了氧敏感膜.将该敏感膜固定在塑料光纤表面,通过测量荧光指示剂发出的荧光强度实现了对溶解氧浓度的测量.实验结果表明,传感器的相对荧光强度与溶解氧浓度具有较好的线性关系,拟合系数达到0.980 7,且传感器具有良好的可逆性.     

克服FET生物传感器德拜屏蔽效应的研究进展

目前场效应晶体管生物传感器(BioFET)已成功用于生物医学检测。虽然BioFET在生物检测方面具有快速响应、无标记和高灵敏度检测等优点,但是BioFET用于生理环境检测时,容易受到德拜屏蔽效应的影响,导致灵敏度降低甚至无法检测。阐述了BioFET的工作原理;介绍了BioFET目前面临的挑战之一——德拜屏蔽效应;解释了德拜屏蔽效应的原理;探讨了克服德拜屏蔽效应的典型方法:增加德拜长度、优化目标物、优化器件结构以及降低电双层影响,并对这4个方面的研究进展从增强机理、具体方法及检测效果等方面进行了详细的分析和总结。     

基于FET结构的MoS2器件的研究进展

对带隙可调的二维层状半导体二硫化钼(MoS2)的材料特性以及基于MoS2薄膜的器件性能和应用进行了简单阐述,重点分析了多种MoS2场效应晶体管(FET)的结构特点,并对MoS2 FET的制备工艺、电学性能(载流子迁移率、电流开关比、亚阈值摆幅等)以及栅极介质层材料对器件性能的影响等进行了综述.在此基础上进一步总结了近年...     

烧结温度对SrTiO3厚膜氧敏元件的影响研究

以固相合成法,在1200℃,1250℃,1275℃这3个烧结温度下,制备了SrTiO3厚膜氧敏元件。通过在600～850℃温度范围内分别测试样品,在大气气氛及N2气氛下的电阻,比较分析了不同烧结温度下样品的灵敏度及阻温特性,表明最佳烧结温度应在1250℃,且较高烧结温度有利于样品电阻的降低和阻温特性的改善。XRD分析和SEM分析表明,不同烧结温度均制备了物相纯净且表面结构疏松的样品。     

SrTiO3氧敏元件的制备及机理分析

利用La、Nb进行施主掺杂,以固相合成法制备了高灵敏度的钛酸锶多晶陶瓷厚膜氧传感器.在600～850℃分别测试样品在大气及N2气氛下的电阻,并对样品的灵敏度和阻温特性进行了分析.研究了烧结温度对样品灵敏度、阻温特性等性能的影响,得出最佳烧结温度应在1 250℃.同时对样品敏感机理进行了深入分析,XRD、SEM的分析表明,制备的样品物相纯净且表面疏松.     

基于WSN的水溶解氧实时监控系统的设计

为了改进传统的水溶解氧监控方法,本文设计了基于WSN的水溶解氧监控系统.详细讨论了采集控制系统的软硬件设计,自组网多跳传输的实现,AODV路由协议的改进,无线网关的设计以及通过GPRS发送短信的设计.本设计将会为水产品养殖等用户实时精确地监控水环境提供便利.     

基于U形塑料光纤的氧气传感器

报道了一种基于荧光猝灭原理的光纤氧气传感器.采用塑料光纤作为传感和传光元件进行氧气传感,传感头制成U形.以邻菲咯啉钌作为荧光标记物,用溶胶-凝胶法制备敏感材料.采用相移法来实现对荧光寿命的测定.测量了不同弯曲半径传感头对氧气传感的灵敏度,发现当U形光纤的弯曲半径较小时系统的灵敏度较高.对荧光寿命和氧气浓度的关系进行了测量,发现二者呈哑线性关系,提出双荧光体模型解释这一实验现象.     

基于高斯混合多目标滤波器的传感器控制策略

本文基于随机有限集的高斯混合多目标滤波器（Gaussian Mixture Multi-Target Filter,GM-MTF）提出几种传感器控制策略.首先,基于容积卡尔曼高斯混合多目标非线性滤波器,借助两个高斯分布之间的巴氏距离,推导GM-MTF的整体信息增益,并以此为基础提出相应的传感器控制策略.另外,设计高斯粒子的联合采样方法对多目标滤波器的预测高斯分量进行采样,用一组带权值的粒子去近似多目标统计特性,利用理想量测集对粒子的权值进行更新,继而研究利用Rényi散度作为评价函数,提出一种适应性更好的传感器控制策略.最后,给出基于目标势的后验期望（Posterior Expected Number of Targets,PENT）评价的高斯混合实现过程.仿真实验验证了提出算法的有效性.     

浮标式油膜厚度测量传感器的研制

针对海面溢油油膜厚度的测量,基于垂直入射式差分激光三角法原理,研制了可机载投放的浮标式油膜厚度测量传感器。介绍了传感器的组成和原理,给出了系统集成与调试过程,以0级陶瓷量块为标准厚度,采用最小二乘拟合高次曲线的方法对传感器进行了标定。选用1.4~9.4mm量块对传感器进行了精度测量,测量相对误差小于1%。     

基于聚合物薄膜的光纤Bragg光栅甲醇传感器

为了稳定准确地检测甲醇蒸汽浓度,该文提出了一种基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜的光纤Bragg光栅(FBG)甲醇传感器。首先使用氢氟酸腐蚀部分包层,在栅区表面涂覆一层PMMA薄膜;然后构建测量系统,建立了传感器检测甲醇蒸汽的理论模型;最后引入温度补偿单元,消除温度对甲醇蒸汽浓度测量产生的影响。实验研究了PMMA薄膜厚度和温湿度对传感器灵敏度的影响,测试了传感器的响应时间、选择敏感性和检测下限。研究结果表明,在甲醇质量浓度为20～160 mg/L时,传感器的中心波长漂移与浓度间具有线性关系(线性系数R²=0.992)。在温度20～40℃,相对湿度40%～80%时,传感器能够准确检测甲醇蒸汽浓度的变化,其灵敏度为0.292 pm/(mg·L^-1),相对误差为9.3%,检测下限为20 mg/L。     

基于柔性薄膜的多参数高灵敏汗液传感器研究

提出一种全新的基于柔性薄膜材料的高灵敏度、多参数汗液成分分析传感器,对敏感材料的特性及高灵敏度捕获机理进行了研究分析,设计了一种抗干扰信号采集电路,最终完成传感器样品制备,并搭建测试环境,对其关键性能指标进行了测试。结果表明,汗液传感器可实现对钾离子、钠离子、葡萄糖3种汗液成分的实时监测,在检测灵敏度和抗干扰性能上达到较好水平,与传统的检测仪器或单参数汗液传感器检测方法相比,在实用性上有很大的提升。