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。     

常温α-Fe_2O_3气敏元件

研制成功一种新型常温α—Fe_2O_3~-气敏元件。该元件是在 SnO_2基质材料中加入适量的α—Fe_2O_3~-,而不加任何贵金属。该元件具有大的比表面积,142m~2/g,以及具有微晶和无定型结构,因此对 H_2、LPG、煤气有较高的灵敏度。然而,对 CO 和 CH_4不敏感,所以该元件有一定的选择性。该元件还有一个特点就是不需要加热,这样具有低功耗、工艺结构简单、成本低、稳定等优点。对元件机理进行简单讨论。     

金属氧化物气敏元件稳定性的研究进展

金属氧化物气敏元件性能的不稳定制约了元件的实用化进程,气敏元件稳定性的研究成为气体传感器技术中的一项重要内容。概述了金属氧化物气敏元件稳定性的研究进展,介绍了敏感材料、敏感材料的制备工艺、载体材料、加热/测量电极等因素对稳定性的影响。分析了各种影响因素的作用机理,并对其研究前景进行了展望。     

掺TiO2的SnO2丙酮气敏元件的制作及其灵敏度测试

简单介绍了掺TiO2的SnO2薄膜丙酮气敏元件的制作,重点分析不同的掺杂溅射镀膜时间、不同加热电压对灵敏度的影响.对不同有机蒸气进行选择性测试,发现掺TiO2的SnO2薄膜气体传感器对丙酮有很高的灵敏度,而且输出信号与丙酮气体浓度成正比,浓度低至100ppm也可检测试出来.测定了元件的工作温度与加热电压的关系,发现加热电压为6～7V,相当于元件的工作温度为250～300℃时,对不同气体的灵敏度都很高.     

电化学WO_3基乙醇气敏元件的研制

在WO3粉体材料中加入一定质量比的添加剂,于恒温600℃烧结1h制成旁热式厚膜乙醇气敏元件。采用静态电压测量法,研究了元件的加热电压与元件灵敏度β的关系以及添加剂对元件的响应与恢复时间的影响。实验结果表明:WO3基元件掺入质量分数为0.5%的PdC l2在加热功率为600mW下可制作成反应能力强、灵敏度高的乙醇气敏元件。     

用非加热式气敏传感器的有毒气体报警器

在有毒气体报警器的设计制作中,气敏传感器通常选用加热式、旁热式及催化燃烧式的半导体气敏元件。由于该类元件在工作时需要加热,元件长时间处于较高温度状态下,引起灵敏度变化,需要定期对气敏元件进行标定,给使用带来不便,同时由于加热也使得元件的功耗较大。下面介绍一款由非加热式气敏传感器构成的简易有毒气体报警器,可以克服以上不足。电路原理图如附图所示。气敏传感器采用非加热式气敏传感器TP-1.1A,它是采用纳米SnO2进行半导体掺杂,以微珠结构制成的非加热式低功耗气敏传感     

气敏元件的制作方法

气敏元件有接触燃烧式和半导体式2种。接触燃烧式气敏元件在高温条件下长时间给灯丝加热，金属由灯丝表面蒸发而使灯丝的电阻增大，导致检测精度降低。随后又开发出改良型气敏元件，     

常温下氧化钨基NO2传感器气敏特性的光照强度依赖研究

为了研究WO3的常温气敏性能,以热氧化钨丝的方法制备WQ3纳米材料并制作厚膜气敏元件,通过XRD对材料的晶体结构进行表征,对敏感元件进行了气敏性能测试,测得该元件在常温、0.4W/cm2紫外光(波长:300～450nm)辐照条件下对50ppm的NO2的灵敏度S=15.4,响应时间τres=2.5s,恢复时间τrec=18.1s;在加热功率为0.81W条件下,元件对50ppm NO2的灵敏度为S=22.5,响应时间τres=1.5s,恢复时间τrec=10.7s,研究了灵敏度对光功率密度和加热功率的依赖关系,实验结果表明WO3纳米材料在常温、紫外光照条件下对NO2具有较好的气敏性能.     

掺杂对WO_3基气敏元件敏感特性的影响

在WO3粉体材料中加入质量分数为4%的瓷粉和不同质量分数的金属氧化物(SnO2,SiO2,Al2O3),以恒温600℃烧结1 h制成旁热式厚膜可燃性气敏元件。采用静态电压测量法,研究了元件的加热电压与元件灵敏度的关系。实验结果表明:WO3基元件掺入一定量的金属氧化物在加热功率为600mW时能提高元件的灵敏度。     

Pt/Pd对WO_3燃气敏感元件的影响

在WO3粉体材料中加入Pt,PtO2,Pd,PdCl2,以恒温600℃烧结1h制成旁热式厚膜可燃性气敏元件。采用静态电压测量法,研究了元件的加热电压与元件灵敏度的关系。实验结果表明:WO3元件掺入质量分数为0.5%的Pt/Pd,在加热功率为600 mW时,能提高元件的灵敏度2~10倍。     

甲醛气敏元件的研制

用溶胶凝胶(sol-gel)法制备了纳米SnO2材料。材料的平均粒径为15 nm。制作了旁热式甲醛气敏元件,对不同气体体积分数、不同温度下元件的灵敏度以及元件的响应恢复时间进行了测试。试验证明:元件工作的最佳加热电压为2.5 V,元件的响应时间约为25 s,恢复时间约为40 s。     

PCVD法超微粒α—Fe2O3的敏感特性

普通的α—Fe_2O_3,由于其所具有的高稳定性,对气体是不够敏感的。由于加入了SO_4~(2-)和 M~(4+)(M=Sn,Ti,Zr)使其微细化后成了具有实用价值的气敏材料。通常被用于检测烷烃等可燃性气体。在此基础上,用超微粒 Au 敏化的 Ti—α—Fe_2O_3材料实现了对 CO 的选择性检测。研制超微粒化、薄膜化和复合化的α—Fe_2O_3新型材料是当前气敏材料研究领域的一个重要课题。一、实验方法利用文献的方法合成超微粒氧化铁,并制成管状气敏元件,经热处理获得所需气敏元件。采用外加热动态脉冲法测试其气敏性能,用 Ra/Rg 表示气敏元件的灵敏度。     

NO2高选择性气敏元件及其表面修饰

本文报导了用WO_3气敏材料制作高灵敏度、高选择性N0_2气敏元件的研究结果,并利用修饰技术在元件特性的改善和提高方面做了初步实验,对元件敏感机理也做了初步探讨.结果表明,元件对N0_2具有高灵敏、高选择特性,元件阻值合适且响应恢复快,并有良好的抗湿度特性,通过对元件气氛处理、掺杂等表面修饰技术可明显提高元件的气敏特性.     

SnO_2气敏元件常温振荡现象的研究

<正> 最近,我们在研究工作中发现,经过适当施主掺杂的烧结型SnO_2气敏元件,在无需采用加热回路直接在元件两端加几伏直流电压的情况下,通过元件的电流值便产生周期性变化的振荡现象。元件在空气中,通过元件的电流值呈减幅振荡,最后趋于一相对稳定值。将     

硅胶基催化涂层对Ag-SnO_2气敏性能的影响

采用不同的硅胶基催化涂层对广谱敏感型Ag-SnO2气敏元件进行了表面修饰,改善了Ag-SnO2气敏元件的气体灵敏度和气体选择性,提高了Ag-SnO2气敏元件对H2的选择性     

研制平面旁热式甲烷气敏元件

本文介绍了一种平面旁热式甲烷气敏元件的研制。它是利用高频溅射仪在硅片上制作出加热电阻。在它的气敏材料中,通过添加多种物质来降阻,从而使元件工作温度易于达到甲烷气体的敏感温度区域。并讨论了不同加热电压对灵敏度的影响。     

MOCVD法制备薄膜型Fe2O3气敏元件

本文采用ＭＯＣＶＤ技术制备了薄膜型Ｆｅ２Ｏ３气敏元件。测定了元件的物理性能和气敏特性。该气敏元件对乙醇、丙酮和液化石油气有较高的灵敏度，响应时间快，对甲烷、管道煤气、硫化氢等气体不敏感，具有一定的选择性。还考查了元件的稳定性。     

纳米ZrO2 基烧结型双敏元件的研究􀀂

纳米ZrO2作为一种新型的陶瓷材料已被应用于许多领域.本文主要介绍了低温强碱法制备纳米ZrO2材料,利用纳米ZrO2进行掺杂制作的元件有较好的气、湿敏特性.元件具有响应恢复快、结构简单等特点.作为湿敏元件时元件电容随湿度变化大,温度影响较小.作为电阻型气敏元件时,元件对NH3的选择性高.     

超微粒氧化铁的制备与气敏性能的研究

本文采用PCVD法制备了纳米级的超微粒氧化铁气敏材料.用这种材料制备的气敏元件具有工作温度低、灵敏度高、响应速度快、稳定性好等优点.不需掺杂,改变工作温度和热处理温度便可获得对酒精蒸汽和C_2H_2气体具有选择性的气敏元件.这种材料像SnO_2,ZnO气敏材料一样,在205℃左右出现电导极值.超微粒α-Fe_2O_3的气敏机制属表面控制型.     

Zn2+掺杂WO3基气敏材料的制备及气敏性能研究

通过加热分解钨酸制备的WO3与Zn(NO3)2溶液超声分散,制备出了掺杂Zn2 的WO3基气敏材料。研究了Zn2 掺杂对WO3气敏材料性能的影响。结果发现,Zn2 掺杂WO3基传感器对H2S有较好的气敏性能,在常温下对极低浓度(5×10-6)H2S也有很高的灵敏度(56),适量掺杂可以提高其灵敏度,Zn2 掺杂n_Zn~(2 )/n_W=2%的WO3基传感器的灵敏度最大,对50×10-6H2S在200℃灵敏度可达1800。通过X-射线衍射仪(XRD),比表面测定仪(BET)对材料进行了表征,比表面积范围介于2.5～3.5m2/g之间。结合有关理论,对元件气敏现象及机理进行了解释。