可鉴别室内有害气体的铟锡氧化物薄膜气敏特性研究

采用无机试剂SnCl2·2H2O及InCl3*4H2O为原料,用溶胶-凝胶提拉法制备了铟锡比不同的氧化铟锡薄膜构成的气敏传感器阵列,并对薄膜的电学性能及气敏性能进行了表征.结果表明,不同铟锡比组成的氧化铟锡薄膜不但载流子浓度不同,而且导电类型也不同,即阵列中每个传感器薄膜的载流子浓度和导电类型是不同的.当气体分子与阵列中的传感器表面接触时,由于载流子种类、载流子浓度、费米能级等的不同,导致电荷转移情况也不同,使得阵列具有很好的选择性.通过对甲醛、苯、甲苯、二甲苯的测试,证明此阵列对四种室内污染气体具有较好的选择性.     

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。     

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。     

溶胶-凝胶法制备V2O5 薄膜的气敏特性研究􀀁

西方研究了用无机溶胶凝胶法制备的Ｖ２Ｏ５薄膜的ＸＲＤ结果及其气敏特性。凝胶在４００℃下烧结１２ｈ后完全形成了Ｖ２Ｏ５晶体。掺３ｗｔ％Ｐｄ＋１ｗｔ％Ａｕ的Ｖ２Ｏ５薄膜在较大范围内对乙醇具有较高的灵敏度。加热电压为５．５Ｖ时灵敏度达到最大值。该气敏薄膜具有较好的选择性,ＮＨ３、Ｈ２、ＣＯ、ＣＨ３ＣＯＣＨ３等气体不干扰元件的测量。元件的响应时间为１５ｓ,恢复时间为５ｓ。     

喷墨打印制备的SnO_2薄膜的气敏特性

简介了喷墨打印制备薄膜技术的优势与特点,配制了SnO2前驱溶液墨水,并利用该技术在金叉指氧化铝基片上喷镀SnO2前驱溶液墨水,而制得了SnO2气敏薄膜元件。利用XRD分析了SnO2薄膜的晶体结构。通过控制喷打墨水的次数,方便地控制了最终薄膜的厚度。并初步探讨了喷墨打印次数对最终薄膜元件性能的影响。当薄膜只喷打一次时,具有极高的电阻值,而且灵敏度比较低。而随着喷打次数的增加,即薄膜厚度的提高,薄膜电阻也随之降低,并对乙醇具有较好的气敏性能。     

钴掺杂二氧化锡基氢气传感器气敏特性研究

氢气(H2)是溶解在变压器油中的重要故障特征气体,对油中溶解的H2气体浓度进行在线监测能实时有效反映变压器的运行状况.针对传统的二氧化锡基气体传感器检测油中溶解气体存在工作温度较高,气体响应较低的问题,提出一种用金属钴Co掺杂纳米二氧化锡SnO2基传感器检测变压器油中溶解气体的方法,介绍其制备方法研制气体传感器并测试H2气敏特性,同时基于第一性原理对其敏感机理进行了探讨.结果表明:金属Co掺杂SnO2后传感器的最佳工作温度降低至300℃,对50μL/L H2的灵敏度增到12.16,Co掺杂后SnO2的导带负移,在费米能级附近出现了新的掺杂能级,增大了SnO2表面的导电性能,H2吸附在Co-SnO2表面时,价带顶附近区域出现了新的表面态,有利于载流子在价带和导带间的转移,从而改善传感器的气敏性能.     

基于复合气敏材料WO3/SrAl2 O4的硫化氢气体传感器

采用溶胶—凝胶法制得WO3/SrAl2 O4复合气敏材料.经过工艺加工制得旁热式厚膜陶瓷元件在密封的气室内测试,获得了对H2 S气体具有良好灵敏度、选择性和响应恢复性的气敏元件.为检测和治理生产生活中的H2 S污染,提供了可供参考应用的气敏传感元件.     

SnO2薄膜的电学气敏特性与光学气敏特性研究

用射频磁控反应溅射法制备了ＳｎＯ２薄膜,并分别测量薄膜在乙醇气体中的电学气敏特性和光学气敏特性。对实验结果的分析表明,ＳｎＯ２薄膜对乙醇气体有较强的电学气敏效应和光学气敏效应。利用ＳｎＯ２薄膜的电学气敏特性适合检测较低浓度乙醇气体,而利用ＳｎＯ２薄膜的光学气敏特性能检测较高浓度乙醇气体。     

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.     

SnO2纳米颗粒多孔薄膜气敏传感器对CO气体的敏感性

在适当的条件下分解有机金属前驱体[Sn(N(CH3)2)2]2制备了尺寸分布集中的SnO2纳米颗粒.二氧化锡纳米颗粒胶体沉积到气体传感器的硅基础结构上形成纳米颗粒多孔薄膜传感层,并对传感层进行金属Pt元素原位掺杂.在专用实验台上测定了SnO2纳米颗粒传感器对CO 气体的敏感性,结果显示此传感器对CO气体表现出较好的敏感性和稳定性.     

水热法合成SnO2微球的酒敏特性研究

采用分析纯的SnCl4 ·5H2O和NaOH为起始原料,在160 ℃温度条件下水热法反应12 h得到SnO2微球.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜( SEM)对合成材料的结构、尺寸和形态进行了表征;采用静态配气法测试了材料的气敏性能.研究结果表明:在160 ℃水热条件下一步合成了均分散的SnO2微球,粒径大约为200 nm.用其制作的旁热式气敏元件在5 V工作电压下对0.005%的C2H5OH的灵敏度为8.7,达到了口腔酒精气体浓度检测限度0.008%的要求,并且响应-恢复特性良好.     

SnO2基甲苯传感器的研制

以溶胶-凝胶法制备的SnO2纳米材料为基体,采用CuO和WO3作为掺杂剂,研制出甲苯传感器.结果表明:CuO 和WO3的掺杂可以明显提高元件对甲苯的灵敏度以及元件的稳定性.当工作温度为175℃,甲苯浓度在30×10-6体积分数时,元件表现出3倍的灵敏度.在为期90天的追踪实验中发现元件的灵敏度的变化小于10%,元件在甲苯浓度为100×10-6时的响应恢复时间分别为5 s和12 s.     

温度对二氧化锡气体传感器响应信号的影响

在方波调制的条件下,研究了不同的外加电压和不同的占空比下SnO2气体传感器动态响应信号,同时测定了两种条件下的传感器表面相应的温度变化曲线;在7V的外加电压和30/(30 20)的占空比下,传感器能给出完整的动态响应信号;温度曲线的线形虽然相似,但温度梯度却不同,表明电压和占空比对动态信号的影响是通过温度这一本质因素来实现的.对温度这一本质因素进行了理论分析.     

一种微型平面薄膜型酒敏器件的研制

粉末溅射有制靶简单、掺杂容易的特点,并有掺杂稳定的优点.利用反溅,发展了粉末溅射,制备了酒敏微型平面薄膜.对薄膜的相关特性进行了研究,给出了薄膜最佳掺杂范围、最佳灵敏度的膜厚以及响应时间与恢复时间随膜厚变化的规律,总结了最优参数.又测试了器件性能,通过实验对影响灵敏度测试的条件如测试电压和湿度影响灵敏度的规律进行了分析和讨论.结论认为,所研制的粉末溅射微型薄膜酒敏器件性能可靠、灵敏度高、稳定性好.     

S枪制备的SnO2气敏薄膜分析

本文主要介绍采用S枪磁控反应溅射技术制备SnO_2气敏薄膜材料.运用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X衍射仪、俄歇电子能谱仪及X光电子能谱仪进行了SnO_2薄膜表面形貌、晶格结构分析,并与不同工艺条件下的组分分析比较,为选择SnO_2薄膜制备工艺提供了重要的实验依据.     

等离子体化学气相淀积TiO2薄膜材料

本文报导了以钛酸丁酯((C_4H_9O)_4Ti)为反应源物质,采用等离子体化学气相淀积(P-CVD)技术,在不同衬底上淀积出性能良好的TiO_2薄膜材料,并对其结构和气敏特性进行了初步研究。     

对超低浓度甲烷具有高气敏性的自组装型SnO2纳米棒气敏传感器

通过热蒸发SnO2和活性炭的混合粉末的自组装方式直接在Cr-Au梳状交叉电极上制备了一层SnO2纳米棒气敏层,从而研制出了SnO2纳米棒气敏传感器,经测试,发现此传感器对于浓度范围为2～5ppm的甲烷具有非常好的探测灵敏度,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了此传感器对甲烷具有高气敏性的原因。