气敏半导体元件的改进

一、前言近年来,气敏半导体元件在架空电缆和地下电缆探漏,天然气管道探漏等方面得到广泛的应用,现在已经试制了各种可燃气体报警器、检测仪等。但气敏半导体元件主要存在以下几个问题:一是提高气敏元件的稳定性和选择性;二是降低耗电量;三是改善气敏元件的一致性(或称互换性)等。如果这些问题能够解决,气敏元件就能更广泛地得到应用。根据用户的要求和应用中存在的问题,我们研究了降低整机耗电量,并在提高气敏     

低功耗烧结气敏元件制备和气敏特性研究

未经掺杂的金属氧化物半导体气敏传感器通常灵敏度很高，但选择性较差。为提高选择性和一致性，设计了一种特殊结构的低功耗SnO2烧结气敏元件的制备方法，测试了SnO2烧结气敏元件的气敏特性。制备的SnO2烧结气敏元件在40mW的加热功率条件下，100ppm的CO气氛中灵敏度达到3，响应时间仅为4s；在180mW的加热功率条件下，对氢和碳氢化合物（如CH4和LPG）敏感。这类低功耗烧结气敏元件选择性和一致性好，有望用于室内煤气泄漏检测等场合。     

纳米氧化钨气敏传感器研究进展

在对各种有害气体检测的研究领域内,纳米半导体金属氧化物气敏传感器有着十分重要的地位。作为一种n型半导体金属氧化物,氧化钨因其独有的结构和性能特点,成为近年来气敏材料的研究重点和热点。本文简单介绍氧化钨系气敏材料的气敏响应机理,总结近年来改良和提高纳米氧化钨材料气敏性能的主要工艺和方向,最后指出其自身的不足及未来的研究发展方向。     

日本松下公司制成新型气体敏感元件

日本松下电气公司已经制成一种新型高灵敏气体敏感元件,它不仅对丙烷、丁烷和氢气敏感,而且对于过去普通气敏元件来探测都很困难的甲烷也敏感。因此,它适用于包括天然甲烷气体在内的各种类型的城市的气体的探测。这种新型的陶瓷半导体气敏元件采用烧结铁复合氧化物(α-型氧化铁:α-Fe_2O_3)作为敏感元件,从而不再需要贵金属催化剂)。松下新型高性能和高可靠性的气体敏感元件可望在漏气报警装置和防止漏气爆炸用的自动气体阀门装置中找到更广泛的应用。普通气敏元件现有两种型式:①“半导体型”气敏元件可通过探测诸如氧化锡(SnO_2)和氧化锌(ZnO)等半导体材料中电阻突然降低来感知易燃气体。当这些材料     

陶瓷敏感元件的发展趋势

敏感元件不仅在工业设备中得到了应用,而且在消费品中也得到了应用。在实际应用中,敏感元件所需要的条件越来越严苛,而且必须进一步降低成本。在本文中主要讨论陶瓷气敏元件和湿敏元件。一、气敏元件气敏元件是直接以电信号输出的敏感元件,可粗分为半导体型和接触燃烧型,很适于探测气体漏泄。半导体型敏感元件按下列方式进行工作。由加热器加热到高温的半导体(通常为 SnO_2、Fe_2O_3和ZnO 等 n 型氧化物半导体)与可燃气体接触时,其     

p+p型半导体气体传感器原理

p p型半导体气体传感器是基于气体传感器互补反馈原理的一种新结构半导体气体传感器。该传感器由两种传导类型相同的敏感体A和B构成，A和B都是p型半导体材料。理论分析表明：当敏感体A和B满足一定条件时。该传感器可获得高的选择性和好的热稳定性，同时可减少零点漂移，缩短初期驰豫时间，提高抗湿干扰能力。文中在理论上给出了实现上述特性的条件。该传感器原理是通用的理论，对各种具有不同气敏特性的材料组合均适用。     

Ag-WO_3基传感器对NO_2气敏特性的研究

Ag-WO_3纳米复合材料通过低温溶胶凝胶法(sol-gel)和共渍法成功合成,并且基于该纳米复合材料制备了检测低浓度NO_2气体的旁热式气敏元件。研究了100～300℃的温度范围内该传感器对H_2S、CO、NO_2、C_2H_5OH、CH_3COCH_3的气敏性能。结果表明,质量分数为1.0%Ag-WO_3气敏传感器对10 ppm的NO_2气体展现了最高的灵敏度和选择性。同时对Ag-WO_3气敏传感器探测气体前后的气敏机理进行了讨论和分析。     

气敏半导体元件

武汉市半导体器件二厂广大革命职工,发扬独立自主,自力更生的精神,高举“鞍钢宪法”的旗帜,经过反复试验,试制成功气敏半导体元件和用它装成的气体报警器。气敏元件是一种其电导率随所吸收的气体面变化的新型半导体元件,它是依靠分子吸附来工作的。制造这种元件的主要材料是一些金属氧化物半导体(如氧化锡、氧化锌、三氧化     

新型半导体n—n结构高选择性乙醇气敏元件

】报道了一种基于气敏元件互补反馈和互补增强原理的新型半导体ｎ－ｎ结构高选择性乙醇气敏元件,该新型气敏元件具有高的选择性,同时还有好的热稳定性、高的灵敏度和抗湿度干扰能力。     

静电纺丝法制备In_2O_3纳米纤维及其气敏特性的研究

采用静电纺丝法制备了多级中空结构的In_2O_3纳米纤维,材料的结构、形貌分别通过XRD、SEM等表征手段进行了表征,制成了In_2O_3旁热式气敏元件。采用静态气体测试系统对In_2O_3元件进行了气敏测试。在工作温度350℃时,对0.5 ppm~50 ppm甲醛进行了气敏测试,测试结果表明:静电纺丝制备的In_2O_3气敏元件对甲醛气体具有优异的响应灵敏度,快速的响应、恢复时间和较好的选择性。     

流速对半导体气体传感器响应的影响分析

半导体气体传感器被广泛应用在电子鼻系统中用于检测可燃性气体。然而,半导体气体传感器对环境变化非常敏感,从而影响电子鼻识别目标气体浓度的精度。文章通过实验研究了气体流速对传感器响应曲线及特征参数的影响,研究结果表明,流过传感器的流速对传感器的动态响应和稳态响应都有影响。流速越大,传感器的响应时间和恢复时间越短,灵敏度越高,基线电压越小,不同传感器的稳态响应电压受流速的影响趋势不同。流量小于200 sccm时,传感器受流速变化的影响较大,当流量大于500 sccm以后,传感器受流速变化的影响已越来越小。     

Zn_2SnO_4气敏材料的共沉淀法制备及其氧化物掺杂改性

新型复合材料Zn_2SnO_4具有良好的气敏性,文献鲜有报道Zn_2SnO_4材料的制备以及氧化物掺杂改性;因此采用液相共沉淀法制备了Zn_2SnO_4粉体材料,利用X射线衍射仪(XRD)对合成的材料的结构进行了表征;通过固相反应制备了MnO_2,Li_2O掺杂的Zn_2SnO_4粉体,对旁热式气敏元件的性能进行了测试.实验发现Zn_2SnO_4是一种性能优良的酒敏材料,氧化物掺杂剂MnO_2和Li_2O的加入明显提高了材料对乙醇气体的灵敏度和选择性,质量百分含量为0.5%的Li_2O的掺杂量可以使元件对于体积分数为50×10-6的乙醇气体灵敏度达到150.     

A computer-aided setup for gas-sensing measurements of sensors based on semiconductor nanocomposites

The design of the computer-aided setup for gas-sensing measurements of semiconductor sensors is described. The setup is intended to programmably control thetemperature and gas supply and measure the sensor resistances. The curves of the responses of the sensors manufactured by the sol-gel and hydropyrolysis methods to the gas-composition variations are obtained. They allow one to extend model concepts on the gas adsorption at these sensors.     

用电抗标定方法改善SnO2气敏元件的选择性

本文采用复阻抗谱方法测试SnO2气敏元件,用元件在接触可燃性气体前后电抗值的变化,即电抗-频率关系曲线中电抗峰随可燃性气体浓度增加,峰高降低以及峰频位置向高频移动的特性,来标定元件的气体灵敏度和选择性,简称电抗标定。结果表明,与传统的直流电阻标定方法相比较,元件的灵敏度显著提高,更有意义的是元件的选择性得到很大改善。因此,,电抗标定方法是一种显著改善SnO2气敏元件灵敏度和选择性的新方法。     

电阻式半导体气体传感器

综合介绍了电阻式半导体气体传感器的特性，重点对电阻式半导体气体传感器的工作原理、制作方法和加速传感器响应的措施进行了较为详细的阐述。综合该领域国内外研究现状，展望了电阻式半导体气体传感器的发展方向。     

陶瓷微板热隔离半导体气体传感器阵列设计与实现

具有高浓度、挥发性、强氧化性的液氯、氮氧化物等危化品泄露、爆炸的安全检测一直是一个难点问题,要求检测传感器具有较宽量程和抗腐蚀设计。基于Al N陶瓷的微热板半导体气体传感器阵列设计,采用耐腐蚀的Al N陶瓷为衬底,物理化学性能稳定的Pt膜作为信号和加热器电极,经杂化修饰的In-Nb复合半导体氧化物为敏感材料,结合柔性光刻剥离工艺和激光微加工工艺,制备了陶瓷微板热隔离气体传感器阵列。为验证传感器阵列热结构设计的合理性,进行了有限元热仿真分析,优化了设计结构。经静态气敏测试分析,传感器阵列对浓度体积比500×10~(-6)的Cl_2和100×10~(-6)的NO_2两种气体的气敏响应时间分别为30 s和60 s左右,灵敏度最高分别为275倍和4倍,且在0~500×10~(-6)和0~100×10~(-6)检测范围均具有良好的气敏特性,对Cl_2等高浓度宽量程危化品气体检测具有良好的应用前景。     

基于锑掺杂的高灵敏度纳米SnO_2气体传感器

采用非水溶剂溶胶-凝胶法制备了粒径为10 nm左右的SnO_2基纳米气敏材料,制作成烧结型气体传感器,通过锑的掺杂来提高纳米SnO_2气体传感器的灵敏度和选择性,结果表明,锑的掺杂百分比为0.045%时,传感器对酒精的灵敏度最大,并对酒精显示出良好的选择性和响应恢复特性.