等离子体化学气相淀积SnO_2气敏材料

用等离子体激活的化学气相淀积(PCVD)方法在比表面大的多孔玻璃上淀积纯 SnO_2,得到稳定性好、工作温度低及选择性较好的气敏薄膜元件。研究了该元件对 H_2、C_2H_5OH、LPG(液化石油气)等气体的气敏效应,对元件的检测机理作了一些探讨,并与用烧结法制备的元件的气敏性能进行了比较。     

SnO_2/Fe_2O_3多层结构薄膜型气敏元件的研究

本文报导了采用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)方法制备 SnO_2/Fe_2O_3多层薄膜气体敏感材料及敏感元件的性质。所研制的多层薄膜在保持对乙醇有较高的灵敏度及较好的响应恢复时间的同时,其稳定件较单层膜有明显地改善。乙醇和汽油的分离倍数达10左右,对其它气体分离倍数更高。研究表明所制备的 SnO_2/Fe_2O_3薄膜材料可用于开发新型气敏元件。     

PECVD法生长的氧化锡薄膜的结构与性能研究

非化学计量的二氧化锡是一种 n 型半导体材料,具有良好的光电特性。本文用等离子增强化学气相沉积(PECVD)法生长 SnO_(2-x)薄膜,并进行了生长条件与其结构和性能的研究。结果表明:不同的淀积条件,可以获得从多晶到非晶态不同结构、化学稳定性良好、可见光透射率高、具有不同电导率的 SnO_(2-x)薄膜材料。     

Zn_2SnO_4多面体的水热合成及气敏性能研究

采用水热法合成了锡酸锌(Zn_2SnO_4)多面体,通过X射线衍射和扫描电子显微镜对其物相和形貌进行了表征,并测试了基于Zn_2SnO_4多面体所制得的气敏元件的气敏性能。研究结果表明,气敏元件对乙醇具有良好的选择性,在300℃的最佳工作温度下,气敏元件对浓度为1000mg/L的乙醇气体的灵敏度达到19.2。     

磁控反应溅射SnO2薄膜的气敏特性

报导了对圆形平面靶直流磁控反应溅射生成的SnO_2薄膜的实验测试和对实验结果的分析。研究结果表明,SnO_2薄膜对一些有毒气体或可燃性气体有强的气敏效应和良好的选择性。对SnO_2薄膜的掺杂可大大改变气敏元件的灵敏度、选择性和工作温度。本文还对其工作机理进行探讨及提出可能的解释。     

超微粒氧化铁的气敏特性

采用“络合-中和沉淀”法制备超微粒氧化铁(d=10-20nm)。研究了超微粒氧化铁气敏材料的结构与性能之间的关系,以及 RE_2O_3和 SnO_2的掺杂效应。提出了一种对可燃性气体具有较高灵敏度的不含贵金属的新型气敏元件,并对其气敏机制作了初步探讨。     

气敏元件的技术改造—薄膜气敏元件的开发

简要叙述了气敏元件技术改造的情况,介绍了研制薄膜气敏元件的工艺流程和芯片结构以及我们已研制出的薄膜元件(SnO2,ZnO,Fe2O3,TiO2,ZnSnO3)的气敏特性和温耗特性。     

超微粒子气敏膜及其应用

文章综合了国内外近年来有关超微粒子气敏膜元件的大量资料,论述了 SnO_2超微粒子气敏膜的基本制造方法:射频溅射法(RFS)、真空蒸发法(VE)、等离子体增强化学气相沉积法(PECVD),同时讨论了制备时的工艺参数对超微粒子膜的结构、电特性和敏感特性的影响。文章还示出了近年来国内外研究得比较多的集成化超微粒子气体传感器的基本构造及应用,最后提出了超微粒子气敏膜的研究发展方向。     

SnO_2半导体气敏元件及应用

文中报导了以SnO_2为基体,掺以In_2O_3等物质,用烧结法制备N型半导体气敏元件的工艺过程。由实验方法得出这种气敏材料的最佳配方为SnO_2:In_2O_3:TiO_2:Pt石棉=0.75:0.1:0.05:0.1。SnO_2是用Sn(OH)_2沉淀分解法制备的。使用前在750℃下热处理2小时。并对所制备的元件进行了加热电流、回路电压、掺杂剂等对元件灵敏度影响的特性试验。所做元件用在检测可燃性气体的气敏检漏仪上。对氢的定量检测进行了研究,所得数据和其它氢气分析仪器做了比较,结果表明,用所制的SnO_2为基体的气敏元件定量测定氢是有可能的,但须要进一步完善。     

SnO_2-MWCNTs薄膜的静电增强超声雾化热解法制备及其气敏性能

对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行氧等离子体改性,并将其超声分散于四氯化锡(SnCl4·5H2O)的盐溶液中,利用静电增强超声雾化热解法制备SnO_2-MWCNTs薄膜,研究了薄膜的气敏性能随沉积温度和MWCNTs掺杂量的变化关系。拉曼光谱分析结果表明MWCNTs中sp3杂化C含量增加,反映了MWCNTs表面接枝了含氧官能团。采用场发射扫描电镜、原子力显微镜对薄膜形貌进行表征,结果表明,随着沉积温度和MWCNTs掺杂量的增加,薄膜孔隙率、不匀率都有所增加。X射线衍射结果表明反应过程中SnCl_4·5H_2O全部转化为了四方晶系金红石结构的SnO_2,晶粒尺寸为3nm左右。气敏性能测试结果表明当沉积温度为300℃、MWCNTs掺杂量为10mg/mL,薄膜的气敏性能较好。     

SnO2-x薄膜非化学计量比对气敏性能的影响

采用反应磁控溅射法制备SnO2薄膜经常出现化学计量比的失衡问题。通过控制溅射过程中的氧分压制备不同化学计量比的SnO2-x薄膜,研究非化学计量比对薄膜结构、成分以及气敏性能的影响。XRD结果表明氧分压对材料结构和取向的影响非常显著。薄膜的O／Sn和表面化学成分通过XPS进行确定,分析发现氧分压的增加促使薄膜接近化学计量比,但表面化学吸附氧含量在0．33Pa氧分压下达到最大。气敏性能测试表明,非化学计量比主要影响薄膜表面的化学吸附氧数量,从而影响导电性和气体敏感性。氧分压对薄膜化学吸附氧的影响趋势与对气敏性能的影响趋势一致。0．33Pa氧分压下制备的薄膜拥有最多的表面吸附氧,同时对氢气的灵敏度高达45．6％。另外,在0．2～0．5Pa氧分压下制备的薄膜对氢气具有较好的选择性。     

CdO／SnO2双层薄膜的气敏性能

以ＣｄＯ、ＳｎＯ＿２粉料作为靶，采用直流溅射方法制得ＣｄＯ、ＳｎＯ＿２双层薄膜元件，比较了ＣｄＯ／ＳｎＯ＿２与ＳｎＯ＿２／ＣｄＯ在性能方面的差异。认为ＣｄＯ／ＳｎＯ＿２的气敏性能较好，并初步探讨了工作温度和膜厚等因素对ＣｄＯ／ＳｎＯ＿２元件的电学性质及气敏特性的影响。     

多层气敏薄膜表面吸附及界面扩散的研究

制备了ＳｎＯ３／ＺｎＯ及ＺｎＯ／ＳｎＯ３多层结构的气敏薄膜，用能谱结合氩离子刻蚀的方法及Ｘ射线衍射法，对薄膜的表面吸附。膜间的相互与组成等进行了研究，结果表明：薄膜表面存在少量的吸附多层膜中锌的扩散远比锡一个模型，对吸附现象作了初步的解释，讨论了造成锌锡扩散的原因。     

ZnO/SnO_2,SnO_2/ZnO UPF复合膜的制备及气敏特性研究

用直流气体放电活化反应蒸发沉积技术在普通玻璃基片上制备了ZnO／SnO2及SnO2／ZnO超微粒子（UPF）双层复合薄膜。样品经扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪分析，结论为超微粒子的复合薄膜。同时提出了最佳制备工艺。气敏测试结果表明：ZnO／SnO2及SnO2／ZnOUPF复合膜较单层ZnO及SnO2UPF表现出优良的选择性，其灵敏度和最佳工作温度也得到相应的改善。     

Co掺杂对Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜介电性能的影响

利用溶胶凝胶工艺在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上制备了Co掺杂量为0～10%(摩尔分数)的(Ba0.6Sr0.4) Ti1-xCoxO3薄膜.研究了薄膜的结构、表面形貌、介电性能与Co掺杂量的关系.薄膜的介电损耗随着Co含量的增加而减少,在摩尔含量10%时达到最小值0.0128.FOM值在摩尔含量为2.5%达到最大值20,它的介电常数、介电损耗和调谐量分别为639.42、0.0218、43.6%.     

稀土Dy掺杂纳米SnO_2薄膜的结构与气敏特性

采用真空蒸发法在玻璃衬底上制备稀土Dy掺杂Sn薄膜,对薄膜进行合适的氧化、热处理后获得Dy掺杂SnO2薄膜.用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、静态配气法对薄膜性能进行测试,研究不同掺Dy含量和热处理条件对SnO2薄膜的影响.结果显示,制备的SnO2薄膜呈金红石结构为n型;在相同热处理条件下,Dy掺杂可明显缩短薄膜氧化、热处理的时间;适当掺入稀土Dy可明显改善SnO2薄膜的结构、气敏特性.掺Dy 3at%后可大大提高SnO2薄膜对丙酮气体的灵敏度.     

Cd_(1-x)Zn_xS(x=0.88)多晶薄膜的制备及性能研究

采用真空共蒸发法制备了Cd1-xZnxS多晶薄膜,研究了Cd1-xZnxS(x=0.88)多晶薄膜的结构与光电特性。XRD的结果表明,0x≤0.9,Cd1-xZnxS薄膜为六方结构,高度择优取向;荧光光谱分析与Ve-gard定理的结果以及石英振荡法监测的Cd1-xZnxS多晶薄膜的组分吻合;制备的Cd1-xZnxS多晶薄膜的光学透射谱的吸收边随Zn含量的增加发生蓝移,其光学能隙调制在CdS与ZnS能隙之间;最后测量了Cd1-xZnxS薄膜室温电阻率及暗电导率随温度的变化情况,计算了Cd1-xZnxS薄膜的电导激活能。     

氢化碳化硅(SixC1-x∶H)薄膜发光特性和纳米线发光增强研究

氢化碳化硅薄膜作为一种宽带隙的半导体材料,具有优越的物理特性,其在光电子器件上的潜在应用引起了人们的兴趣。利用等离子增强化学气相沉积(PECVD)系统制备了一系列氢化碳化硅薄膜,通过改变反应前驱物及流量比调节薄膜的室温光致发光性质。实验发现在一定范围内随着流量比R(CH_4/SiH_4)的提高,氢化碳化硅薄膜的光致发光峰位蓝移且发光强度增强;同时反应前驱物中的氢会极大影响氢化碳化硅薄膜的发光强度。通过椭偏仪(Ellipsometer)测量了薄膜的光学常数,发现薄膜沉积速率随着流量比R的增加而降低;傅里叶红外光谱仪(FTIR)测试表明Si-C有序度随着流量比的增加而增大。同时研究了三维纳米线结构对多态碳化硅薄膜发光性质的影响。光致发光测试结果表明三维纳米线结构可以有效提高薄膜的光致发光强度。     

（Pb1-xSrx）TiO3系薄膜铁电性能的工艺因素研究

钛酸锶铅((Pb1-xSrx)TiO3)薄膜是一种重要的铁电薄膜,应用潜力很大,是高新技术研究的前沿和热点之一.通过磁控溅射的方法制备了PST薄膜,详细研究了不同工艺因素对PST薄膜铁电性能的影响.结果表明,选择合适的工艺条件可以制备铁电性能优良的钙钛矿相PST薄膜.