二氧化锡材料气敏机理的研究

本文建立了氧离子陷阱势垒模型来说明多晶SnO_2材料的导电机制与气敏机理,推导出了不同情况下SnO_2灵敏度与还原性气体浓度的关系,以及影响该灵敏度的结构参数.实验结果表明,提出的模型能较好地解释SnO_2材料的各种气敏特性.     

掺杂纳米SnO2气敏传感器的研究进展

介绍了半导体气敏传感器的发展历史和掺杂纳米SnO2气敏传感器的特性与应用;详细分析了掺杂金属单质、金属氧化物和稀土元素对SnO2气敏性的影响,通过掺杂可以显著改善其对特定气体的灵敏度、稳定性和选择性等参数;利用元件表面的氧吸附理论分析掺杂纳米SnO2的气敏机理;展望了SnO2气敏传感器的发展前景.     

集成型三氧化锡纳米棒酒精传感器的自组装研制

为了有效提高酒精传感器的探测灵敏度,通过热蒸发SnO2和活性炭的混合粉末的自组装方式直接在Cd-Au梳状交叉电极上制备了一层SnO2纳米棒气敏层,从而构成了SnO2纳米棒气敏传感器,经测试,此传感器对于超低浓度范围(2×10-6～10×10-6)的酒精具有0.83～1.33的高探测灵敏度.继而从气敏机制、自组装制备方式、SnO2纳米棒的比表面特性及SnO2纳米棒的尺度(低于得拜长度)等角度解释此传感器对超低浓度酒精具有高气敏特性的原因.     

实现气敏元件灵敏度倍增的一种方法

本文提出一种提高气敏元件灵敏度的方法，这种方法可实现灵敏度的倍增．元件结构为Ｎ－Ｐ型，元件的工作机制是互补倍增原理．研究表明，在适当条件下，整体气敏元件的灵敏度等于构成它的Ｎ、Ｐ两种敏感体各自灵敏度的乘积．此外，这种新型气敏元件还可提高热稳定性，减小零点漂移，甚至提高选择性等．本文在理论上给出了实现上述特性的条件．     

掺TiO2的ZnO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TiO2的ZnO薄膜,并进行500℃、700℃退火处理,对掺杂前后ZnO薄膜进行XRD分析,测试各掺杂样品气敏特性.500℃退火后,各掺杂样品对有机气体有较高的灵敏度,随着掺杂时间延长,气敏特性提高.700℃退火后,2 min掺杂的样品对乙醇有很高的灵敏度和很好的选择性,最佳工作温度为220℃左右.而其他掺杂量的样品对乙醇气体灵敏度低,随着掺杂时间延长,气敏特性降低.     

半导体氧化物SnO2气敏元件研制中的几个有关机理问题

采用半导体氧化物S_nO_2材料,烧结工艺所生产的气敏元件,对被测气体有较高的灵敏度,在被检测气体含量只有十几到几百PPm时,气敏元件的阻值就可以产生很大的变化,这种阻值变化只要接上简单的电路就可以变换为电压的变化而测量出来。采用SnO_2气敏元件制成的检测仪器有较高的灵敏度、电路简单、造价低廉、使用方便等优点。因此一直处于半导体氧化物电阻式气敏传感器的主流。 SnO_2气敏元件在稳定性、互换性、定量检测以及对不同气体有较理想的选择性等方面,问题还尚未很好解决。其主要原因是导电机理表面效应牵涉的因素复杂所致。有待进一步研究。     

半导体气敏元件自动检测装置的研究

对气体传感器性能的检测,将直接影响到传感器的质量、应用和发展,只有把气体传感器的各项参数精确的测试清楚,才能可靠的发挥其作用。该装置通过配气系统和计算机测试系统对气敏元件的各项参数进行检测,从而大大提高了检测气敏元件的精密度。     

掺杂纳米SnO2气敏传感器的研究进展

介绍了半导体气敏传感器的发展历史和掺杂纳米SnO2气敏传感器的特性与应用；详细分析了掺杂金属单质、金属氧化物和稀土元素对SnO2气敏性的影响，通过掺杂可以显著改善其对特定气体的灵敏度、稳定性和选择性等参数；利用元件表面的氧吸附理论分析掺杂纳米SnO2的气敏机理；展望了SnO2气敏传感器的发展前景。     

厚膜型气敏器件膜厚影响气体检测灵敏度的研究

利用化学深沉法制备ＳｎＯ２纳米材料，再利用平面丝网印刷技术制备不同膜厚的ＳｎＯ２厚膜型气敏器件试样，测量不同厚膜气敏器件试样对甲烷气体检测灵敏度和阻温曲线，并进行复阻抗分析。实验表明试样膜厚对检测灵敏度的影响是明显的，试样膜厚在５３μｍ左右对甲烷气体有最大灵敏度。     

掺杂改善SnO2甲醛气敏元件灵敏度特性的研究

用纳米SnO2制作了旁热式气敏元件。用掺杂方法提高SnO2甲醛气敏元件的灵敏度，掺杂剂包括Pd，Sb，Ti，Zr，Cu，Ag，Mn等。在SnO2气敏元件中分别掺杂质量分数2%Pd和2%Zr对提高元件灵敏度有显著效果。未掺杂SnO2、掺杂质量分数2%Pd和2%Zr的气敏元件对体积分数为5×10^-5甲醛的灵敏度分别为1.33，2.38，2.08，但是掺杂在改善元件对乙醇的选择性方面作用不大。分析了掺杂改善SnO2气敏元件灵敏度的原理，当SnO2表面吸附还原性气体时，吸附气体提供电子，使半导体表层的导电电子数增加，引起电导率增加、电阻下降。吸附气体浓度越高，电阻率变化越大，元件灵敏度越大。     

掺杂改善SnO_2甲醛气敏元件灵敏度特性的研究

用纳米SnO2制作了旁热式气敏元件。用掺杂方法提高SnO2甲醛气敏元件的灵敏度,掺杂剂包括Pd,Sb,Ti,Zr,Cu,Ag,Mn等。在SnO2气敏元件中分别掺杂质量分数2%Pd和2%Zr对提高元件灵敏度有显著效果。未掺杂SnO2、掺杂质量分数2%Pd和2%Zr的气敏元件对体积分数为5×10-5甲醛的灵敏度分别为1.33,2.38,2.08,但是掺杂在改善元件对乙醇的选择性方面作用不大。分析了掺杂改善SnO2气敏元件灵敏度的原理,当SnO2表面吸附还原性气体时,吸附气体提供电子,使半导体表层的导电电子数增加,引起电导率增加、电阻下降。吸附气体浓度越高,电阻率变化越大,元件灵敏度越大。     

半导体气敏元件自动检测装置的研究

对气体传感器性能的检测，将直接影响到传感器的质量，应用和发展，只有把气体传感器的各项参数精确的测试清楚，才能可靠的发挥其作用，该装置通过配气系统和计算机测试系统对气敏元件的各项参数进行检测，从而大大提高了检测气敏元件的精密度。     

Ti02-SnO2紫外光照下对醇类气体气敏性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同配比的TiO2-SnO2纳米复合材料,以其作为气敏材料制备成旁热式气敏元件,研究了气敏元件在紫外光照下的气敏特性。结果表明,复合材料平均晶粒尺寸为19 nm,SnO2晶型为金红石型,气敏元件的电导在紫外光照下增加,对醇类有机挥发性气体的气敏灵敏度也显著提高,气敏元件的电阻、灵敏度均随TiO2含量的增加而增大。工作温度160℃时对乙醇气体的灵敏度为18,240℃时灵敏度为52,是无光照时的1.6倍,响应时间为5 s,恢复时间为9 s。     

紫外光照下金属氧化物薄膜气敏特性研究进展

介绍了近期文献中对紫外光照下半导体金属氧化物薄膜气敏特性的研究结果:紫外光照引起SnO2,In2O3,ZnO薄膜电导显著增大;提高室温下薄膜对CO,NO2气体检测的灵敏度,减少响应和恢复时间;介绍了一种对紫外光增强气敏机制的物理模型分析方法。最后讨论了当前存在的难点问题(室温下气体检测的灵敏度不高及使用紫外光源不便)及未来研究方向(借改变薄膜的制备方法、工艺条件、优化金属氧化物薄膜的结构;通过掺杂复合改变薄膜的成分以及寻找禁带宽度窄的半导体材料等)。     

SnO_2-ZnO的乙醇气敏特性研究

为了解决乙醇传感器灵敏度不够高和选择性较差的问题,使用稀土金属氧化物代替贵金属及其化合物作为催化剂和添加剂制成了以SnO2-ZnO为主体的气敏材料,并对其气敏性能进行了研究。结果表明,此方法可有效提高SnO2-ZnO气敏材料对乙醇气体的灵敏度及选择性;利用制成的SnO2-ZnO气敏材料,可以生产出高灵敏度、高选择性的乙醇传感器。     

SnO_2-Sb薄膜材料的制备及气敏性能

利用等离子体化学气相沉积法制备了ＳｎＯ２－Ｓｂ导电薄膜，测试了ＳｎＯ２－Ｓｂ的气敏效应。结果表明，该薄膜对ＮＯ２气体有较好的气敏特性。当测试温度升高，其气敏响应时间相差无几，但恢复时间变短，同时气敏灵敏度相对提高，当温度达到２００℃以上时，灵敏度基本恒定。同时还可看出，不同阻值的薄膜其气敏灵敏度相差不大。     

集成型二氧化锡纳米棒酒精传感器的自组装研制

为了有效提高酒精传感器的探测灵敏度,通过热蒸发SnO2和活性炭的混合粉末的自组装方式直接在Cd-Au梳状交叉电极上制备了一层SnO2纳米棒气敏层,从而构成了SnO2纳米棒气敏传感器,经测试,此传感器对于超低浓度范围（2×10^-6～10×10^-6）的酒精具有0．83～1．33的高探测灵敏度。继而从气敏机制、自组装制备方式、SnO2纳米棒的比表面特性及SnO2纳米棒的尺度（低于得拜长度）等角度解释此传感器对超低浓度酒精具有高气敏特性的原因。     

In_2O_3基气敏材料的催化性能及敏感机理研究

采用微反应器–气相色谱联用装置和气敏性能测试设备,评价了不同掺杂的In2O3材料对异丁烷的催化及气敏性能。研究表明:掺杂贵金属(Pd、Pt、Au等)可大幅度提高材料对异丁烷的催化活性,灵敏度也由2.99提高到4以上;而掺杂碱性金属氧化物则降低了材料的催化活性和灵敏度。材料的气敏性能和催化性能存在密切的关系。并浅析了材料的敏感机理。     

CuO纳米空心球的制备及其NO_x气敏研究

为了制备高灵敏度、快速响应、高选择性的室温NO_x气体传感器,采用简单的一步液相回流法合成出CuO纳米空心球气敏材料。通过XRD、SEM等表征手段对所合成材料的结构和形貌进行研究。结果表明,制备的CuO是由层状纳米片CuO组装成的直径约为500 nm的中空球状颗粒;将其作为电极材料组装成气敏元件,其在室温下对NO_x表现出很好的气敏性能:该材料对体积分数100×10~(–6) NO_x的响应时间为2.5 s,灵敏度可达70.96%;对NO_x最低检测限为体积分数2×10~(–6),灵敏度为13.23%。     

CuO纳米空心球的制备及其NO_x气敏研究CSCD

为了制备高灵敏度、快速响应、高选择性的室温NO_x气体传感器,采用简单的一步液相回流法合成出CuO纳米空心球气敏材料。通过XRD、SEM等表征手段对所合成材料的结构和形貌进行研究。结果表明,制备的CuO是由层状纳米片CuO组装成的直径约为500 nm的中空球状颗粒;将其作为电极材料组装成气敏元件,其在室温下对NO_x表现出很好的气敏性能:该材料对体积分数100×10^(–6) NO_x的响应时间为2.5 s,灵敏度可达70.96%;对NO_x最低检测限为体积分数2×10^(–6),灵敏度为13.23%。