一种新型的Pt-NiO混合敏感膜全固态 溶解CO2传感器及其特性测量

为了方便的测量溶解二氧化碳(CO₂),利用室温下NiO对CO₂的敏感特性,基于碳糊成膜方法,研制了一种新型全固态溶解CO₂传感器.文章中,分析了传感器的结构和NiO敏感膜对CO₂的敏感机理,测量了不同工作点和不同温度下传感器输出电压ΔV_rs随着溶解CO₂浓度变化的响应特性.实验结果显示,基于MISFET结构的Pt-NiO混合敏感膜溶解CO₂传感器可以在室温下方便的检测溶解CO₂浓度.     

复合多晶硅栅LDMOS的特性研究

提出了一种应用于射频领域的复合多晶硅栅LDMOS结构(DMG-LDMOS),并给出了工艺实现方法.此结构采用了栅工程的概念,所设计的栅电极由S-栅和D-栅两块电极并列组成,其中,S-栅采用功函数较高的P 多晶硅;D-栅采用功函数较低的n 多晶硅.MEDICI对n沟道DMG-LDMOS和n沟道普通LDMOS的模拟结果表明,该结构能够提高器件的沟道载流子速度,从而增加器件的跨导值,并且该结构在提高器件击穿电压的同时还能提高器件的截止频率.     

平面双栅型离子栅晶体管的逻辑功能研究

离子栅晶体管作为一种新型半导体器件,因其低电压、可多栅调控的特点以及在化学传感和类脑器件方面的运用而备受关注。由于离子栅具有侧向长程调控的能力,十分有利于制备成平面双栅的结构,进一步利用两个栅极输入对离子与沟道内电子耦合情况的调控,可以实现独特的逻辑输出。为了更好地实现该功能,采用射频磁控溅射制备了铟镓锌氧(IGZO)沟道和铟锌氧(IZO)电极,以聚电解质材料——聚苯乙烯磺酸钠(PSSNa)作为离子栅介质制备了平面双栅型离子栅晶体管。在测量其晶体管基本电学特性的基础上,通过对双栅调控机制的研究,首先实现了与逻辑(AND)的输出,再利用负载电阻后反相器的非门(NOT)作用,将两者结合,形成与非逻辑(NAND)输出,从而证明离子栅晶体管在平面双栅结构下仅需简单的器件和电路就能实现多种基本逻辑功能。     

纳米双栅MOS器件的二维量子模拟

利用非平衡格林函数法处理开放边界条件的薛定谔方程,与泊松方程自洽求解,在实空间实现了对纳米量级双栅MOS器件的二维量子模拟。与模空间法的仿真效率及模拟结果进行了比较,对栅极漏电流受栅介质、栅与源漏交叠、栅氧层厚度的影响进行了研究。     

以双读出方式工作的线转移成像传感器(上)

用一种新颖的辅助方法改进了625线TV摄像机所用的固态成像传感器。该传感器的“线转移”结构使用了电导汇流线以沿垂直方向平行地转移光电信息。然后,由CCD输出寄存器取出该信息。这种结构有一个特殊意义的性能是它通过垂直汇流线的双读出结构,有能力从寄生信号(如弥散)中分离出有用的信号。好的双读出结构要求有特殊的设计,在评述双读出过程之前,首先介绍这个设计,然后本文分析了汇流线读出机制和它的转移效率以及对于主要光电特性的关健参量。最后,给出实验结果并证实这种传感器结构的重要意义。     

长距离双M-Z干涉型振动传感器实时定位算法研究

提出了一种基于离散小波预处理的长距离双Mach-Zehnder(M-Z)干涉型振动传感器实时定位算法。在进行互相关时延估计前,首先利用离散小波分解寻找振动起始点,并提取出有效数据域,在显著提高运算速度的同时,有效降低了各类相干噪声和干扰引入的定位误差。利用总长30.498km的普通室外光缆进行了现场实验,结果表明,算法在2MHz采样率情况下达到了50m的定位精度,定位时间不超过1s。     

氧分压影响SnO2气敏传感器响应的机理

本文报道了一种SnO₂气敏传感器敏感机理的新模型。SnO₂晶粒表面势垒由3个过程控制:(1)氧吸附(作电子受主)和脱附,(2)还原性气体吸附(作电子施主)和脱附,(3)表面氧化还原反应。据此可以很好地解释实验中发现的氧分压对气敏传感器响应的影响。     

用PAT研究SrTiO3双功能陶瓷的缺陷结构

测定了不同气氛烧结的SrTiO₃双功能陶瓷的正电子湮灭(PAT)寿命谱,其平均寿命随着烧结气氛中H₂含量的增加而减小.这是还原烧结气氛使瓷体中形成较多的氧缺位,氧缺位捕获两个弱束缚电子形成F'-色心所致.弱束缚电子在禁带内形成局域能级,并使材料的电子浓度增大.x衍射分析结果证明了材料晶体结构的变化.     

Cr_2O_3-LSFNiO双敏感电极NO_x传感器响应特性研究

以Cr2O3和(La0.8Sr0.2)2FeNiO6-δ(LsFNiO)为敏感电极材料,经1 200℃烧结制备出了一种具有双敏感电极结构的NOx传感器,并对其气体敏感性进行了测试,最后根据实验结果得出了两敏感电极的电势关于NOx浓度的经验公式。结果表明,两敏感电极的电势均随着NO浓度的增大而减小,NO2浓度的增大而增大。Cr2O3和LsFNiO电极对NO的敏感性分别为–12.198 mV/decade和–16.477 mV/decade,对NO2的敏感性分别为37.083 mV/decade和14.005 mV/decade。两敏感电极的电势与NOx气体浓度的对数呈较好的线性关系。     

衬底热电子增强的薄SiO2层击穿特性研究

本文通过衬底热电子SHE(Substrate hot electron)注入技术,对SHE增强的薄SiO₂层击穿特性进行了研究.实验发现氧化层中的平均电子能量与衬底电压有很大的关系.通过能量守恒方程计算注入到氧化层中的平均电子能量,根据计算出的电子能量可以解释SHE注入和F-N隧穿注入的根本不同.本文提出了衬底热电子增强的TDDB(Time dependent dielectric breakdown)模型.     

声表面波气敏传感器敏感薄膜厚度的研究

理论上研究了声表面波气敏传感器敏感薄膜厚度对系统灵敏度的影响.分析了气体浓度、敏感薄膜厚度、敏感薄膜密度对系统灵敏度的共同影响.提出了最佳薄膜厚度的概念,并给出了相应的关系式.     

用于臭氧技术产品中的传感器

简述了传感器在臭氧技术产品中的应用。对臭氧技术产品中使用最多的温度传感器、光传感器和红外遥控技术的工作原理进行了详述。进一步对应用于臭氧技术产品中的传感器进行了分类,并对压力式温度传感器、热敏传感器、双金属热保护器、热聚合开关、光敏二极管和红外遥控技术的工作原理、使用场所进行了逐一介绍。设计了几个使用这些传感器来对臭氧产品进行控制的控制电路。     

集成化离子敏场效应传感器的研究进展

在介绍离子敏场效应晶体管(ISFET)传感器的应用和基本工作原理的基础上,阐述了集成化ISFET传感器的研究现状,包括ISFET敏感膜及其制造工艺与CMOS兼容性研究、集成化读出电路、多传感器集成等方面。展望了ISFET传感器的研究趋势,认为在以下方面值得探索和研究:敏感膜是把化学变量转换为电学变量的关键;高性能读出电路的研究;集ISFET、读出电路及后端信号处理电路于一体的低功耗ISFET传感器的系统集成;多功能、智能化的多传感器集成;研究集微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源等于一体的微机电系统(MEMS);ISFET微传感系统的数字化集成等。     

密封空气型FBAR温度传感器

薄膜体声波谐振器(FBAR)是性能优良的压电换能器.通过在体硅刻蚀型FBAR背面密封空气的方法制作了密封空气型FBAR,研究了密封空气型FBAR用作温度传感器的可行性.实验结果表明,在20～100℃的温度范围内,密封空气型FBAR温度传感器的并联谐振频率随温度线性变化,且具有很好的稳定性与可靠性.     

分子印迹聚合物敏感材料电化学传感器的进展

在介绍分子印迹聚合物材料的基础上,对以分子印迹聚合物作为敏感材料的电化学传感器研究进展进行了论述。着重对电导型、电容型、电流型和电位型等四种类型的工作原理、传感器设计、性能和应用,进行了讨论与评述,并对今后该领域的发展趋势进行了展望。     

异质栅单Halo沟道SOI中隐埋层对器件特性的影响

研究异质栅单Halo沟道SOI MOS器件的隐埋层中二维效应对器件特性,如电势分布、阈值电压等的影响,仿真结果表明,隐埋层中的二维效应会引起更明显的SCE及DIBL效应.在考虑隐埋层二维效应的基础上,提出了一个新的二维阈值电压模型,能较好地吻合二维器件数值模拟软件Medici的仿真结果.     

宽带双圈圆阵二维DOA系统中通道复增益估计方法

本文研究了基于双圈圆阵的二维DOA估计系统中通道复增益的估计问题.通过将阵列分割成子阵的办法,将问题转化为线阵系统中信号方向角和通道增益的联合估计问题.运用信号子空间对信号DOA和通道增益的约束关系,在无校准源时,可以得到通道增益的估计.     

雷达与双波段红外探测器融合跟踪系统

利用双波段红外探测系统测到的目标双波段红外辐射信息,推导出目标的伪距离量测信息,使得单站红外探测系统变为可观测系统;在此基础上,采用带反馈的分布式估计融合算法,将雷达与双波段红外探测系统得到的局部航迹进行融合,并将每次融合估计的结果反馈给局部传感器,使得融合中心达到最优性能的同时,减小了雷达和红外局部估计的误差.仿真结果表明:①单站红外探测系统利用目标的双波段红外辐射信息能够对目标进行有效地跟踪,跟踪精度较高;②带反馈的布式估计融合算法具有良好的跟踪性能,而且能够明显改善局部传感器的跟踪精度.     

High‐Performance,Transparent Thin Film Hydrogen Gas Sensor Using 2D Electron Gas at Interface of Oxide Thin Film Heterostructure Grown by Atomic Layer Deposition

A high‐performance, transparent, and extremely thin (<15 nm) hydrogen (H₂) gas sensor is developed using 2D electron gas (2DEG) at the interface of an Al₂O₃/TiO₂ thin film heterostructure grown by atomic layer deposition (ALD), without using an epitaxial layer or a single crystalline substrate. Palladium nanoparticles (≈2 nm in thickness) are used on the surface of the Al₂O₃/TiO₂ thin film heterostructure to detect H₂. This extremely thin gas sensor can be fabricated on general substrates such as a quartz, enabling its practical application. Interestingly, the electron density of the Al₂O₃/TiO₂ thin film heterostructure can be tailored using ALD process temperature in contrast to 2DEG at the epitaxial interfaces of the oxide heterostructures such as LaAlO₃/SrTiO₃. This tunability provides the optimal electron density for H₂ detection. The Pd/Al₂O₃/TiO₂ sensor detects H₂ gas quickly with a short response time of <30 s at 300 K which outperforms conventional H₂ gas sensors, indicating that heating modules are not required for the rapid detection of H₂. A wide bandgap (>3.2 eV) with the extremely thin film thickness allows for a transparent sensor (transmittance of 83% in the visible spectrum) and this fabrication scheme enables the development of flexible gas sensors.