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。     

半导体薄膜型NO_x气敏元件及应用装置

本文讨论了半导体薄膜型气敏元件的导电机理,介绍了为探测NOx(NO_2、NO)有害气体而研制的SnO_2薄膜型气敏元件的结构、气敏特性及应用气敏元件制成的报警、测量两用仪的原理和结构。     

SnO2超微粒薄膜气敏元件的研制与测试

用射频磁控反应溅射法在Si基片上沉积SnO_2超微粒薄膜,溅射过程中适量掺Pd,用IC技术制成气敏元件.实验结果表明:该元件在90℃左右时对氢气有极高的灵敏度,是一种薄膜化、集成化、高选择性的气敏元件.本文介绍薄膜制备、微观结构分析、元件设计及气敏特性测试.     

选择性乙炔气敏元件的研制

从1962年日本清山哲郎首次研制成功氧化锌薄膜气敏元件。国内已生产了一氧化碳、甲烷等可燃性气体报警器。这些产品都是掺贵金属钯的广谱性的气体传感器,选择性较差,即对混合气体中某一组分不能选择性地检出。根据工厂的特殊需要,我们研制了选择性乙炔气敏元件,取得了较为满意的结果。     

ZnO薄膜在传感器方面的最新应用进展

ZnO薄膜是一种新型的、性能优良的半导体材料.本文详细介绍了ZnO薄膜在声光器件、压电器件、气敏元件、声表面波器件、压力元件、湿敏元件和紫外探测器等方面的最新应用进展,并对该材料的发展趋势进行了展望.     

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.     

一种新型智能气敏传感器的研究与设计

研究并设计了一种新型智能气敏传感器.简要介绍了TiO2气敏元件及气敏机理.将拥有ARM7内核的LPC2131微处理器做为主控制器,实时监测电源电压,实现对温度准确控制,同时测量气敏薄膜的电阻,经元件阻值和气体浓度的校准后,显示被测气体浓度,同时提供一个友好的用户界面,并具备报警功能,实现了气敏传感器智能化,具有动态测量范围大(1～500 MΩ),精确度高(精确度优于0.5%),功耗低、体积小、成本低、可重复利用等特点.     

ZnSnO3气敏薄膜的制备和性能

利用共沉淀法制备了ZnSnO3粉体,通过直流溅射制备了气敏薄膜.研究了老化温度、薄膜的组成对气体的灵敏度影响.实验结果表明:600℃老化后,气敏膜薄膜的主要成分是ZnSnO3,在450℃时,该薄膜对乙醇灵敏度约为650,有望开发成酒敏元件.     

TiO2薄膜制备及其气敏特性

NO2是一种强毒性气体,本文利用了溶胶一凝胶法在硅片及陶瓷管上制备TiO2纳米薄膜,并探讨了在制备过程中不同的因素对薄膜成膜质量的影响。并用马弗炉对硅片及陶瓷管上制备的TiO2纳米薄膜进行不同温度的退火处理。对其分别进行XRD的分析,和原子力显微镜分析。利用气敏测试系统对不同的退火温度下的气敏元件进行测试。研制出工作温度低,气敏特性强,响应恢复特性好的基于TiO2的NO2气敏传感器。     

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。     

SnO2基薄膜气体传感器制作与敏感性测试

在现有的粉末烧结型SnO2基气敏传感器基础上研制了薄膜型SnO2基气体传感器,以抛光的丽热石英玻璃为基片,真空磁控溅射50～70nm厚度的SnO2薄膜,在SnO2薄膜上分别溅射不连续的ZnO、Al2O3、CeO2、InO2等薄膜,传感器背面溅射30μm的Ni80Cr20电阳合金作为传感器加热电阻,用薄膜热电偶测量传感器工作温度。测试了不同的复合瞑对传感器灵敏度和选择性的影响,并对传感器的吸附与解吸速度进行了测试,薄嗅传感器达到相同灵敏度所需的工作温度比粉末烧结型传感器下降100～150℃,吸附解吸速度比粉末烧结型快。     

溶胶—凝胶法制备掺钛SnO2薄膜的气敏光学特性研究

采用溶胶—凝胶(sol—gel)法制备掺钛SnO2薄膜,通过制备过程中变化不同质量分数的钛掺杂来制备3种不同质量分数(5%,10%,15%)的掺钛SnO2薄膜。在常温下对膜片在丙酮、甲烷气氛中进行气敏光学特性测试。结果表明:掺钛SnO2薄膜在常温下对不同的测试气体具有不同的反应,并且薄膜的灵敏度与掺杂量有关;质量分数为5%钛掺杂SnO2薄膜在丙酮气氛下的灵敏度在1300～2500 nm波长范围保持在13%左右,而质量分数为15%钛掺杂SnO2薄膜在甲烷气氛下的灵敏度在1700～2300 nm范围内保持在7%左右。     

二氧化锡薄膜气敏传感器对常见室内污染气体的 电阻2温度特性及机理分析

采用无机试剂(SnCl2·2H2O)为原料,用溶胶-凝胶提拉法制备了二氧化锡薄膜及相应的气敏传感器,并研究了二氧化锡薄膜气敏传感器在常见室内污染气体气氛中的电阻-温度变化关系.结果发现不同气氛下电阻-温度特性各不相同,由此可以获得被测气体的相关信息.本文还用分子轨道计算软件对四种室内污染气体的分子轨道进行了计算,并根据分子轨道能级的相对位置定性解释了二氧化锡薄膜气敏传感器在不同气氛中的电阻-温度曲线.通过对甲醛、苯、甲苯、二甲苯四种气体电阻-温度曲线的测试可以确定被测气体的种类.     

溅射Au对SnO_2/Fe_2O_3薄膜气敏特性的影响

通过直流溅射Au对PCVD方法制备的SnO2/Fe2O3双层薄膜的SnO2表面进行了修饰,并对修饰后的Au SnO2/Fe2O3薄膜的气敏特性进行了观测。结果表明,Au的催化作用使Au SnO2/Fe2O3薄膜气敏器件对CO,H2,C2H5OH等气体的灵敏度增大2～3倍,相应于最大灵敏度的工作温度均降低约60℃。这显示直流溅射Au是改善SnO2/Fe2O3双层薄膜气敏性能的一种有效手段。     

Hydrogen sensors: Role of palladium thin film morphology

The effect of thin film morphology, carbon monoxide (CO) and resistor geometry on the response of hydrogen sensitive thin film palladium resistors has been investigated. Films with two different morphologies were fabricated by DC magnetron sputtering under different gas pressures. Palladium thin film morphology was found to strongly influence sensor response in terms of hydrogen sensitivity and rate of response. In dense columnar Pd films, CO dramatically increases the time-lag in sensor response to H₂ in H₂/CO mixtures. However, the steady state value of the response remains unchanged. Films with a void filled columnar morphology exhibited shorter time-lag in response to H₂ in presence of CO.     

SnO_2/ZnO双层膜的表面界面及气敏特性

用溅射法制备了SnO_2/ZnO薄膜,采用XPS,AFS,SEM,等手段研究了薄膜的表面及界面,发现在薄膜中,锌与锡存在不同深度的相互扩散,从SEM的断面观察可看到有一个明显的界面存在。XRD分析则表明:ZnO极易沿(002)面择优取向生长。并且SnO_2/ZnO膜具有良好的气敏性质。     

中国微米纳米----氧化锡气敏薄膜的喷墨打印技术研究

喷墨打印技术具有无需掩膜图形化、室温加工、方便操作等优点.利用喷墨打印技术在微热板上打印SnO2多孔薄膜.根据打印机的定位精度和微热板的悬空尺寸设计了打印图形,根据目标厚度确定打印层数,以及打印后的干燥工艺参数;通过扫描电镜对薄膜结构进行微观表征,敏感薄膜表面平整,成膜均匀;最后对其进行气敏测试,当微热板工作在250 ℃时,打印的SnO2气敏薄膜对乙醇有良好的响应,检测到最低乙醇浓度为0.5×10-6,响应和恢复时间均在3 s左右.     

多层薄膜高性能乙醇传感器

采用PECVD方法，分别注积了SnO2-Fe2O3、SnO2-TiO2-Fe2O3等双层和三层气敏薄膜材料，制成了旁热式传感器。实验结果表明，这种多层结构的元件对乙醇有很高的灵敏度与选择性。     

200MHz高传输效率薄膜变压器的设计与制备

实现了一种新型的基于硅IC工艺的微波铁氧体集成薄膜变压器.铁氧体薄膜采用射频磁控溅射法制备,SEM观察了SiO2层上铁氧体膜的表面形貌,表明薄膜容易开裂;能谱仪对薄膜成分的分析表明铁氧体薄膜与SiO2层和Al膜附着性差.通过溅射工艺参数及增加热处理等工艺初步解决了以上存在的薄膜制备工艺与IC工艺之间的兼容性问题.采用标准硅基IC工艺设计和制备了这种新型结构的薄膜变压器,对一组薄膜变压器样品的实验参数在20～210 MHz的频率范围内作了测试.测试结果表明:对于设计的匝数比为1的薄膜变压器,在90～210 MHz的频率范围内能获得最高为79%的变压比和良好的波形传输能力.