膜厚对SnO2厚膜型气敏器件灵敏度的影响

本文通过制备不同膜厚的纳米ＳｎＯ２厚膜型气敏器件试样,测量试样对乙醇气体的灵敏式样的阻温曲线并进行复阻抗分析,研究了试样的膜厚对灵敏度的影响,ＳｎＯ２纳米材料由化学沉淀法制备,采用平面丝网印刷技术制作不同膜厚的气敏试样,结果表明,试样膜厚在６５μｍ左右对乙醇气体具有最大灵敏度,膜厚对灵敏度的影响可能与膜层的晶粒接触状态如接触面积、气孔率、气孔密度和深度等发生变化有关。     

膜厚影响SnO_2厚膜型气敏元件敏感特性的研究

采用丝网印刷技术制备不同膜厚ＳｎＯ２厚膜气敏试样,在不同温度下进行热处理后测定了试样的阻温曲线和对乙醇气体的灵敏度,结果表明制备不同膜厚试样的气体灵敏度不同,阻温曲线也不同．要制备灵敏度高、一致性好的气敏器件,调整控制膜厚和及其热处理温度至关重要．     

膜厚影响SnO2厚膜型气敏元件敏感特性的研究

采用丝网印刷技术制备了不同膜厚SnO2厚膜气敏试样,在不同温度下进行热处理后测定了试样的阻温曲线和对乙醇气体的灵敏度,结果表明制备不同膜厚试样的气体灵敏度不同,阻温曲线也不同。要制备灵敏度、一致性好的气敏器件,调整控制膜厚和及其热处理温度至关重要。     

SnO2气敏元件灵敏度及选择性的复阻抗分析

运用复阻抗谱方法,在不同浓度乙醇与汽油气体中,测试SnO₂厚膜气敏元件的电抗-频率关系曲线,由电抗的变化来标定元件的灵敏度．与以往的测试采用直流电参量标定灵敏度相比,复阻抗测试不仅提高了元件的灵敏度,而且显著改善了选择性．该结果表明复阻抗测试不仅反映元件在气体吸附或解吸时晶粒间界处晶界电阻的变化,也反映了晶界电容的变化,因而更能体现气敏机制的本质．     

sol-gel法制备的SnO_2-TiO_2厚膜及其气敏特性研究

采用sol-gel法,以钛酸丁酯、四氯化锡为前驱体制备了不同掺杂量的Sn O2-Ti O2纳米粉末,样品经300,500,700和900℃退火后,利用浸渍提拉法,在Al2O3陶瓷管表面制备了Sn O2-Ti O2厚膜。通过XRD和SEM对制备的纳米粉末的物相、形貌进行表征,静态配气法对其气敏性能进行测试,并结合分子轨道理论探讨了气敏机理。实验结果表明,经700℃退火的4%(原子分数)掺杂的Sn O2-Ti O2气敏元件,对乙醇气体具有很好的选择性,在工作温度为63℃时,对乙醇气体的灵敏度可达1 903,响应-恢复时间分别为1和3 s,所制备的气敏元件有望用于乙醇气体的实用化检测。     

水热处理对SnO2厚膜气敏传感器性能的影响

研完了水热处理对于SnO2厚膜气敏传感器性能的影响。为了便于作对比,首先把SnO2纳米粉（平均粒径约200nm）平均分为两份：一份不经处理,直接用传统的厚膜传感器制备工艺制成气敏传感器（称为“原粉传感器”）;另一份经过200℃水热处理后,用同样的工艺制备成厚膜气敏传感器（称为“预处理粉传感器”）。利用乙醇、丙酮、CH4、H2和CO气体对这两种气敏传感器的性能进行了测试,结果表明预处理粉传感器的灵敏度和选择性明显优于原粉传感器。为了分析出现这种差异的原因,我们对这两种传感器的显微结构进行了分析,并在此基础上对实验现象进行了讨论。     

掺杂Al2O3纳米粉对ZnO厚膜气敏传感器性能的影响

以ZnO纳米粉(平均粒径30 nm)和Al2O3纳米粉(平均粒径5 nm)为原料,利用传统的厚膜气敏传感器制备工艺制备了纯ZnO厚膜气敏传感器和掺杂Al2O3(掺杂量为2wt%和5wt%)的ZnO厚膜气敏传感器.对这三种厚膜传感器的本征电阻及对乙醇蒸汽的敏感特性进行了测试.结果表明:掺杂少量Al2O3纳米粉可明显降低ZnO气敏传感器的本征电阻,改善传感器的烧结性能,同时还可降低其最佳工作温度,提高器件对乙醇的灵敏度.结合厚膜气敏传感器的显微结构分析结果,对出现上述差异的原因进行了讨论.     

掺杂Fe2 O3对ZnO多孔纳米固体厚膜气敏传感器性能的影响

以ZnO纳米粉(平均粒径30 nm)和Fe2O3,纳米粉(平均粒径90 nm)为原料,利用传统的厚膜气敏传感器制备工艺,制备了纯ZnO多孔纳米固体厚膜气敏传感器和掺杂Fe2O3(掺杂量为1wt%,2wt%和5wt%)的ZnO厚膜气敏传感器.分别测试了这四种厚膜气敏传感器的本征电阻(传感器在空气中的电阻值)及其对乙醇,汽油,丙酮,对二甲苯,氢气,甲烷和CO敏感特性.结果表明:当工作温度在较低时,Fe2O13,的掺杂可明显降低ZnO多孔纳米固体厚膜气敏传感器的本征电阻,并提高其工作稳定性,而适量Fe2O3的掺杂可以提高ZnO多孔纳米固体厚膜气敏传感器对乙醇蒸气和汽油的灵敏度.结合对传感器厚膜的显微结构分析结果,我们对出现上述差异的原因进行了初步讨论.     

纳米ZnFe2O4气敏材料的结构和敏感特性研究

ＺｎＦｅ_２Ｏ_４是传统的铁氧体材料,近年来又发现具有良好的气敏性能．本文采用化学共沉淀法制备了纳米尺寸的ＺｎＦｅ_２Ｏ_４粉末,利用ＸＲＤ、ＸＰＳ、ＳＥＭ等手段研究了结构特性．以ＺｎＦｅ２Ｏ４纳米粉末为原料制备了厚膜气敏元件,测试了元件的气敏性能,并对气敏机理给予了解释．     

SiO2-WO3纳米粉体的合成及其气敏特性

采用化学沉淀法制备了xwt％SiO₂-WO₃(x=0,3,5,10,15)粉体材料,利用X射线衍射仪、透射电镜等测试手段分析了材料的微观结构,探讨了掺杂量、元件工作温度与WO₃气敏性能的关系。研究发现:SiO₂的掺杂提高了WO₃粉体材料对H₂S气体的灵敏度,其中掺杂量为5％的烧结型气敏元件在180℃下对H₂S气体有较高的灵敏度和选择性;本文还对WO₃的H₂S气敏机理进行了探讨。     

Ag反射膜厚度对PbTe热电薄膜性能的影响

采用真空蒸发法制备相同厚度的PbTe薄膜,再利用RF磁控溅射法在上面制备不同厚度的Ag反射膜,采用XRD、SEM、FTIR和四探针法分别对制备样品的物相组成、表面形貌、透射率和电阻率进行测试,结果显示,所制备的薄膜具有明显的〈100〉方向择优取向,呈多晶结构,随着反射膜厚度的增加,薄膜结晶性能先降低后增加;晶粒尺寸增加,表面粗糙程度先降低后增加;薄膜光学性能在一定膜厚范围内,随着反射膜厚度的增加透射率降低,超过一定膜厚时,透射率降为零;随着反射膜厚度的增加,电阻率呈先急剧降低后缓慢降低的趋势。     

化学气相沉积制备聚羟基功能化3,4-乙烯二氧噻吩膜及其性能研究

羟基功能化3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT-OH)是3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)的重要衍生物.将EDOT-OH化学气相沉积在不同旋涂FeCl3氧化剂膜上,制备了系列PEDOT-OH膜.通过显微红外、拉曼光谱及场发射扫描电镜对PEDOT-OH膜结构及形貌进行了表征,考察了FeCl3旋涂溶液浓度与氧化剂膜的厚度、PEDOT-OH膜的厚度的对应关系,还将EDOT-OH沉积在金叉指电极上制备了有机磷传感器,并对其性能进行了初步评价,结果表明,在实验条件下,PEDOT-OH膜的厚度随着旋涂溶液浓度的增加而增加,其掺杂程度也随之增长.所制备的传感器具有良好的响应性、灵敏性和重复性.     

氧化锌脱膜和激光刻蚀制备亚微米自支撑聚酰亚胺薄膜及其性能

探讨小于1 μm自支撑聚酰亚胺薄膜的制备及其性能。以稀盐酸为腐蚀剂, 对涂于氧化锌衬底上的聚酰胺酸薄膜进行剥离, 经热亚胺转化为聚酰亚胺薄膜, 再用准分子激光对其刻蚀减薄。采用原子力显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和分光光度计对薄膜的微观结构和光谱性能进行了表征。结果表明, 以室温下溅射的氧化锌薄膜为脱膜剂, 制备了厚度约950 nm的自支撑薄膜, 而激光刻蚀使聚酰亚胺薄膜厚度减薄至150 nm。厚度分别为950和150 nm薄膜的红外谱中均出现了聚酰亚胺特征吸收峰(1775、1720、1380和725 cm^-1), 且两者在400~2500 nm范围的平均透过率分别为80.3% 和83.5%。     

薄膜厚度对TGZO透明导电薄膜光电性能的影响

利用直流磁控溅射法,在室温水冷玻璃衬底上成功制备出了可见光透过率高、电阻率低的钛镓共掺杂氧化锌(TG-ZO)透明导电薄膜。X射线衍射和扫描电子显微镜研究结果表明,TGZO薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有c轴择优取向。研究了厚度对TGZO透明导电薄膜电学和光学性能的影响,结果表明厚度对薄膜的光电性能有重要影响。当薄膜厚度为628 nm时,薄膜具有最小电阻率2.01×10-4Ω.cm。所制备薄膜在波长为400~760 nm的可见光中平均透过率都超过了91%,TGZO薄膜可以用作薄膜太阳能电池和液晶显示器的透明电极。     

磁控溅射低温沉积ITO薄膜及其光电特性研究

采用直流反应磁控溅射法低温沉积ITO薄膜,用XRD、SEM和UV—Vis分别表征ITO薄膜的晶体结构、表面形貌及其紫外-可见光吸收谱,研究了氧分压、溅射功率及薄膜厚度等工艺参数对薄膜光电性能的影响,结果表明,氧分压过大时,ITO薄膜中有大量的位错和缺陷,使薄膜的电阻率变大,导电性变差;氧分压过小时,薄膜中将有大量氧空位产生,导致晶格变形,使电阻率增加。随着溅射功率增大,在相同时间内薄膜厚度增加,方块电阻减小,薄膜电阻率降低。随着薄膜厚度增加,制备的薄膜晶体结构相对完整,载流子浓度和迁移率逐渐增大,薄膜电阻率变小,进而对样品的光电性能产生明显影响。     

沉积厚度对L10-FePd颗粒膜结构和磁性能的影响

采用直流磁控溅射法在石英玻璃基片上制备不同厚度的FePd纳米颗粒膜,利用X射线衍射仪、X射线能谱仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜和振动样品磁强计表征薄膜的结构和磁性能。结果表明,经过550℃热处理3h后,薄膜的X射线衍射谱中出现(002)超晶格衍射峰,表明薄膜中出现了四方有序结构。随着薄膜厚度的减小其有序化程度增加,在膜厚为47nm时,样品矫顽力达到3.5kOe,剩磁比达到0.94,最大磁能积((BH)_(max))达到17.6 MGOe。FePd薄膜的相转变温度降低,磁性能较好。     

TiO2/SnO2复合薄膜的亲水性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂/SnO₂复合薄膜,通过XRD、XPS、UV透射光谱的分析及薄膜表面接触角、光催化降解甲基橙等的分析,研究了SnO₂与TiO₂配比、热处理温度、膜厚度等因素对复合膜的亲水性、透光率及光催化活性的影响.结果表明:复合膜的亲水性和光催化活性均优于单纯TiO₂,当SnO₂与TiO₂的摩尔比为1％～5％时,所制备的薄膜具有超亲水特性;热处理温度为450℃时薄膜亲水性最好,膜厚度的增加有利于亲水性的改善.     

立方相Y掺杂ZrO2纳米晶薄膜的制备与辐照效应研究

采用溶胶-凝胶结合旋涂法在单晶Si衬底上制备了立方相Y掺杂ZrO₂纳米晶薄膜(YSZ), 并分析了制备工艺参数对YSZ成膜的影响。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射和透射电镜等手段对样品进行了表征和分析。结果表明, 加入PVA作为分散剂、采用分级干燥工艺以及提高匀胶转速可大大提高YSZ薄膜的成膜质量, 制备的YSZ薄膜表面十分平整, 没有出现裂纹。YSZ薄膜为立方相结构, 没有出现其它相。薄膜由平均晶粒尺寸为9.4 nm的纳米晶组成, 薄膜的厚度约为60 nm。在室温条件下, 低剂量的Xe离子辐照YSZ薄膜后出现微裂纹, 而当辐照剂量比较高时, 由于热峰效应, 辐照引起的微裂纹逐渐发生愈合。并且, 随着辐照剂量的增加, YSZ薄膜的平均晶粒尺寸增大。