金属氧化物半导体气敏特性研究（Ⅰ）实验研究（待续）

研究了气敏电导次方定律的指数和灵敏度随薄膜样品膜厚的变化，随温度的变化，气敏电导响应时间和恢复时间随膜厚的变化，随温度的变化；气敏电导振荡现象和规律。     

金属氧化物半导体气敏特性的研究──（Ⅲ）实用化研究（续二，续完）

本文从实验和理论上对用粉末溅射研制的ＳｎＯ２／ＣｅＯ２酒敏薄膜的性能与膜厚、温度、掺杂量等进行了研究，并根据研究的结果和有关理论对平面薄膜型酒敏传感器的工艺和结构进行了设计；介绍了所研制的器件的一些性能．     

气敏薄膜电导响应的扩散反应和传感理论（Ⅰ）基本理论

根据一些气敏材料显微结构的数据，提出了电导响应的扩散反应模型，并以此为依据建立了理论和薄膜样品的扩散反应方程；根据两类常用的气敏电导测试设备的不同边值条件，解出了还原气体的浓度在扩散反应过程的时空特征。为了使理论同实验相对照，又提出了多晶多孔结构晶粒联接电导的模型，并以此为根据建立了气敏电导的传感理论，导出了薄膜型样品可供与实验结果对照的电导响应的规律和特征。     

金属氧化物半导体气敏特性的研究（Ⅲ）实用化研究（续…

本文从实验和理论上对用粉末溅射研制的ＳｎＯ２／ＣｅＯ２酒敏薄膜的性能与膜厚温度、掺杂量等进行了研究，并根据研究的结果和有关理论对平面薄膜型酒敏传感器的工艺和结构进行了设计；介绍了所研制的器件的一些性能。     

ZnO多孔陶瓷气敏电导的渗流模型

在AET(Adsorption Effect Transistor)模型的基础上引入渗流模型,建立了对多孔陶瓷气敏材料电导进行数量估算的理论方法,并通过ZnO材料气敏电导的计算,对电阻随气体浓度变化的次方定律提出了更合理的解释。渗流模型对多孔陶瓷气敏电导具有更大的合理性,AET模型可作为渗流模型的特例。计算结果与现有的实验结果一致。     

粉末溅射金属氧化物气敏薄膜和元件Ⅰ．粉末溅射金属氧化物气敏薄膜

利用反溅,发展了粉末溅射工艺;指出了粉末溅射对研制稳定的薄膜气敏元件的重要性;给出了粉末掺杂比与薄膜掺杂比关系的实验结果;给出了SnO2（100-x）／CeO2（x）最佳灵敏度的掺杂x％的范围;给出了灵敏度随膜厚变化的特征,以及一些薄膜的最佳膜厚l^x的数值;给出了响应时间随膜厚变化的规律．     

LaCo_（1-x）Ti_xO_3（x=0.0～0.8）化合物的合成及其酒敏特性

采用溶胶-凝胶柠檬酸盐燃烧法合成了LaCo1-xTixO3（x=0.0~0.8）系列化合物,利用TG-DTA,XRD,IR对合成路线和晶体结构进行了表征,制备了LaCo1-xTixO3（x=0.0-0.5）基厚膜型气敏元件,并在乙醇气体中测试了它们的气敏性能.XRD测试结果表明,700℃烧结后的LaCo1-xTixO3（x=0.0-0.8）化合物具备单相钙钛矿结构.在350℃时,当Ti元素的s杂量为x=0.5时,气敏材料对乙醇气体的灵敏度最高,并讨论了可能存在的气敏机理.     

粉末溅射金属氧化物气敏薄膜和元件Ⅰ.粉末溅射金属氧化物气敏薄膜

利用反溅,发展了粉末溅射工艺;指出了粉末溅射对研制稳定的薄膜气敏元件的重要性;给出了粉末掺杂比与薄膜掺杂比关系的实验结果;给出了SnO₂(100~x)／CeO₂(x)最佳灵敏度的掺杂x％的范围;给出了灵敏度随膜厚变化的特征,以及一些薄膜的最佳膜厚lx的数值;给出了响应时间随膜厚变化的规律.     

微型薄膜气敏元件芯片的传热系数和热功耗

热功耗是关系到气敏元件的应用、热特性分析和工艺设计的重要参数，至今无计算气敏薄膜元件热功耗的实用公式；在研究微型薄膜气敏元件引线的散热量，芯片传热系数随芯片尺寸和温度变化的规律的基础上，给出了热功耗的相关计算方法和公式，据此计算得出微型薄膜气敏元件的热功耗数值，与实验结果一致。     

金属薄膜的电阻率温度系数

利用同时考虑表面散射和晶界散射的金属薄膜电导理论,得到金属薄膜的电阻率温度系数与厚度的关系式。金属Cu膜、Ag膜和Au膜的电阻率温度系数随膜厚变化的实验结果表明,计算曲线与实验结果符合较好,弥补了F－S理论在较薄厚度时与实验结果不相符的缺陷。分析得出,薄膜厚度较薄时马希森定律仍成立。     

新型金属氧化物薄膜气敏元件基材料的开发

根据电导气敏机理的氧负离子理论,提出制备n型金属氧化物气敏基材料的理论,指出禁带宽度Eg＞2eV的金属氧化物材料都有可能研制薄膜气敏元件,并通过Fe2O3／1％Sb2O3和TiO2薄膜元件的制备和表征,论证了该理论的正确性.     

气敏半导体薄膜内载流子浓度的研究

气敏半导体薄膜内的载流子浓度与薄膜表面吸附氧密度的关系,可以反映气敏薄膜的敏感性。本文采用刚性能带模型,计算了不同厚度的ZnO薄膜内载流子浓度与表面吸附氧密度的关系,并对结果进行了讨论。计算结果表明,适当选取薄膜的厚度等参数,可以得到高的气敏性。     

一种两级微桥结构快速测温微型传感器的研制

设计了一种新型薄膜热电阻温度传感器.传感器感温结构由基片（Si）/绝缘层（SiO₂）/感温部（Pt）组成,Pt薄膜片以悬空的微桥连接方式搭接在SiO₂片上,SiO₂片也以同样的方式搭接在Si片上,以此构成两级微桥机构.较之传统温度传感器,该感温部件采用悬空布置结构可使测温过程中的热损失大为减少,并能保证温度传感器热响应的线性度和可靠性. 通过ANSYS有限元软件仿真Pt薄膜片在不同厚度SiO₂片下的温度分布情况. 当SiO₂片厚度为2μm,该传感器热响应时间常数达到最小的10ms,与SiO₂片厚度为5μm 和10μm相比其时间常数减小了50%以上. 研究结果表明:在温度测量过程中,SiO₂片厚度对感温的Pt薄膜片热损失影响很大,在设计中应尽可能减小SiO₂片厚度.     

气敏薄膜电导响应的扩散反应和传感理论（Ⅱ）──实验结果与讨论

本文通过实验结果证实了扩散反应模型，证实了Ｆｉｃｋ扩散定律可推广用于有表面反应的金属氧化物多孔材料中，支持了以兰缪－享希尔伍德机理和传感理论为基础建立起来的扩散反应电导气敏响应的理论．提出了一种通过气敏电导现象的观测和分析来研究表面化学物理有关问题的方法．还就密闭测试室的过冲驰豫现象进行了分析讨论．     

水平管降膜厚度的电导探针测量方法

为测量水平管降膜分布参数,从而揭示降膜的流动特性,根据气液两相介质的电导特性,设计出一种测量水平管降膜厚度的电导探针系统,利用该系统进行了水平管周向不同位置液膜厚度分布规律的实验研究.结果表明,水平管降膜厚度的电导探针测量方法不仅切实可行,而且还能实现大角度范围测量,可扩展应用于垂直结构外部气液两相流动参数的分布测定.此外,管外液膜厚度随管间距的增加而减小,而且液膜波动加剧.与实验数据对比,发现Nusselt公式可以用来预测圆管上半周的液膜厚度,但下半周的数值明显偏大.在不同工况下,最薄的液膜并不是出现在β=90°的单点处,而是在β=90°~115°的区域内.     

工艺因素对消失模铸造充型前沿气膜的影响研究

运用数值模拟技术对简单板型铸铁件的消失模铸造过程进行了数值模拟,分析讨论了浇注温度、模样密度及负压度对消失模铸造中液态金属流动前沿气膜的厚度和气膜压力的影响.结果表明:消失模铸造液态金属流动前沿气膜厚度及压力随模样密度、液态金属的浇注温度的增大而增大,随沙箱的真空度的增大而减小.     

Pd/V_2O_5薄膜的氢气敏感性质研究

采用磁控溅射法制备了不同厚度的Pd/V2O5双层复合薄膜,采用紫外-可见光分光光度计研究了薄膜的氢气敏感性质,原位测量了薄膜的激光拉曼光谱并分析了薄膜的氢气敏感机理。结果表明,复合薄膜V2O5(280 nm)/Pd(30nm)对氢气的敏感性质较好,对0.01%H2-N2有响应,在4%H2-N2标气中,在560 nm处透过率的相对变化值达到25%。拉曼光谱分析结果表明,Pd/V2O5薄膜在与氢气作用过程中,Pd膜主要起催化作用,氢原子扩散到V2O5层,V5+转变为V4+,导致Pd/V2O5薄膜的透过率发生变化。     

粉末溅射ZnO薄膜酒敏元件

针对金属氧化物薄膜气敏元件传统制造工艺中存在的掺杂不稳问题,开发了一种实用化的ZnO薄膜气敏基材料.采用粉末溅射法研制ZnO:1%CeO2薄膜,利用衬底Al2O3与ZnO晶体均为六方结构的特点,选择适当溅射参数研制出薄膜气敏元件,同时通过悬挂芯片双点焊工艺,使元件更加小型化.长期检测结果表明,此类元件气敏特性和稳定性良好,适合进一步推广应用.