石墨烯基SnO_x-Sn气体传感器灵敏度影响因素研究

为提高本征石墨烯的气敏特性,将锡和氧化锡薄膜蒸镀在气相沉积法制备的石墨烯表面,制成石墨烯基SnO_x-Sn气体传感器,通过原子力显微镜(AFM)、场发射扫描电镜(FESEM)对其表面结构进行表征。并测试了其在室温下对低体积分数甲醛和二氧化氮(NO_2)气体的响应特性。研究并分析了膜蒸发速率、基底加热时间、氧气流量对传感器响应灵敏度的影响。     

In0.3Ga0.7As多层耦合表面量子点气敏特性分析

详细分析了不同激光功率下,沉积在5层掩埋量子点(BQDs)层上的In0.3Ga0.7As表面量子点(SQDs)的气敏特性.结果表明,SQDs的存在和光照是样品具有气敏性的两个关键条件.激光功率越强,样品的气敏性越好.同时,SQDs耦合结构中,GaAs隔离层厚度越薄,样品的气敏性能越好,表明SQDs层与BQDs层之间存在...     

基于针叶状rGO-SnO2纳米片的高灵敏度乙醇传感器

通过快速退火法与水热法相结合制备针状氧化石墨烯—二氧化锡(rGO-SnO2)针叶状纳米片,并以此为敏感层构建气体传感器.采用XRD和SEM对样品的结构和形貌进行表征,研究气体传感器对乙醇气体的气敏特性.结果表明:合成的针叶状rGO-SnO2纳米片具有比表面积大和分散性好的优点;构建出的气体传感器在160℃的最佳工作温度...     

表面SiO2改性高选择性MOS氢气传感器

以十甲基环五硅氧烷(D5)为硅源,采用化学气相沉积法(CVD)在SnO2气体传感器表面沉积SiO2膜作为改性层,研究了CVD处理过程中温度和处理时间对传感器的选择性和灵敏性影响.通过对乙醇、丙酮、苯和氢气的气敏性能测试,得出在500℃下CVD处理8 h后的SnO2传感器对氢气具有最好的选择性和灵敏性.同时讨论了SiO2改性层提高SnO2传感器选择性和灵敏性的机理.     

紫光激发提高ZnO基半导体气敏传感器的敏感性能

以激光-感应复合加热法制备的纳米ZnO粉末为气敏基料,制作厚膜型的管状气敏元件,采用紫光(波长为370～395nm)激发,对无水乙醇进行了静态配气法的气敏性能测试.结果表明在紫光激发下,ZnO基半导体气敏传感器在较低的工作温度条件下对无水乙醇具有较好的气敏性能,而且随着紫光光强的增大,气敏性能提高.     

外磁场诱导Ni-ZnO型甲醛传感器气敏性研究

结合NiO和四针状纳米ZnO的优点,提出了利用平行和垂直气敏膜的磁场诱导Ni纳米颗粒在四针状纳米ZnO气敏膜中的分布来制备甲醛气体传感器的方法.介绍了制备方法,分析了对甲醛的敏感性及其气敏性机理,测试了在不同使用方式中的稳定性.实验结果表明:平行于厚膜表面的磁诱导5%的Ni掺杂ZnO厚膜具有较好的稳定性,同时,对甲醛具有最佳的气敏性和检测的重复性,以其作为甲醛气体探测器具有很好的前景.     

石墨烯/氧化钨复合材料室温响应NO2传感器

采用溶剂热法制备了石墨烯/氧化钨复合材料,通过XRD,SEM,Raman表征方法对复合材料形貌、晶体结构进行表征,结果表明:制备的氧化钨为六方相结构的WO3,呈现一维管状形貌,石墨烯均匀分散在复合材料中.石墨烯/氧化钨复合材料涂覆在叉指电极制作成传感器进行气敏性能测试,结果表明:传感器可室温条件下实现对NO2检测,检测...     

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。     

基于特征比值法的电子鼻农药识别系统

采用二氧化锡半导体气敏传感器、热线型和催化型气敏传感器构成气体传感器阵列,用小波降噪和数据压缩对传感器响应信号进行预处理,采用特征比值法对响应曲线进行特征提取.选取不同浓度的常用农药等10种气体用径向基神经网络进行训练和识别试验,气味识别正确率达到83.3%.     

镍镧复合氧化物的掺杂及其气敏性能研究

用共沉淀法制备了镍镧复合氧化物并对其进行三价、四价离子系列掺杂。研究了掺杂物的气敏性能。实验结果表明,SiO2,TiO2,SnO2,Al2O3,SbCl3等掺杂的复合氧化物,均对乙醇有较高的气敏性,而对汽油、H2及LPG等气敏性较低。其中TiO2掺杂量为4%(摩尔分数)的镍镧复合氧化物对乙醇的气敏性能最好。探讨了Si,Ti,Sn,Al,Sb等离子的价态,离子半径及复合氧化物的形成条件等与气敏性能的关系,研究了工作温度,被测气体浓度对元件气敏性能及对气体选择性的影响。     

掺杂CNT的Fe2O3气体传感器对乙醇气敏特性的研究

采用酸化后的碳纳米管（CNT）对Fe2O3进行不同比例的掺杂,利用扫描电镜（SEM）对气敏材料进行表征,制作成旁热式气体传感器后在乙醇气氛中与Fe2O3气体传感器进行对比。重点分析了掺杂量,工作温度及气体浓度对传感器灵敏度及响应恢复时间的影响,并对气敏机理进行了详细研究。结果表明碳纳米管的适量掺杂有效的提高了传感器的灵敏度并缩短了响应恢复时间,其中在216℃时对50×10-6的乙醇气体灵敏度达3.4。     

聚苯胺-多壁碳纳米管薄膜SAW NO2传感器

将聚苯胺-多壁碳纳米管聚合物沉积于声表面波(SAW)气体传感器的敏感区,形成敏感薄膜,实现了室温下对不同体积分数NO2的检测.研究表明:这种传感器具有很高的敏感性,良好的重复性和低体积分数检测极限.同时,单一聚苯胺薄膜也做了对比测量,实验结果表明:聚苯胺-多壁碳纳米管聚合物敏感膜比单一聚苯胺薄膜具有更高的敏感性和更短的...     

用于检测变压器油中的乙炔气体敏感元件

通过向ＳｎＯ２基体材料中掺杂稀土金属氧化物及贵金属酸盐等，制作出一种高灵敏、高选择性的乙炔气敏元件。该元件应用于电力工业中大型充油变压器在高压放电时放出的乙炔气体检测，预报突发事故的发生。     

适用于低流速的恒温式液体流量传感器

给出一种能在低流速范围有较高灵敏度的液体流量传感器。在测量水的情形下,当流速为1cm/s时传感器的输出可达30mV,该灵敏度比类似条件下氮气敏感的灵敏度高约一个数量级。该传感器利用维持芯片温度恒定所需的加热功率的变化作为流速的量度。它由标准的铝栅CMOS工艺制成。     

MEMS微型NO2气体传感器的研究

采用MEMS技术制作了硅基微型NO2气体传感器,选用高分子金属酞菁聚合物酞菁铜作为敏感膜,从半导体理论出发解释了酞菁铜的敏感机理。阐述了该传感器的结构与工艺流程,并测试了传感器的气敏特性、温度特性、响应时间和恢复时间等敏感特性。实验结果验证了酞菁铜对NO2气体的敏感性,该传感器可以检测到10^-6量级的NO2气体,且响应时间快。     

Carbon dioxide gas sensor using a graphene sheet

In this article, we report on a high-performance graphene carbon dioxide (CO₂) gas sensor fabricated by mechanical cleavage. Unlike other solid-state gas sensors, the graphene sensor can be operated under ambient conditions and at room temperature. Changes in the device conductance are measured for various concentrations of CO₂ gas adsorbed on the surface of graphene. The conductance of the graphene gas sensor increases linearly when the concentration of CO₂ gas is increased from 10 to 100 ppm. The advantages of this sensor are high sensitivity, fast response time, short recovery time, and low power consumption.     

硬脂酸复合薄膜光波导传感器检测苯乙烯

利用旋转甩涂法将亚甲基蓝(MB)掺杂的硬脂酸复合薄膜固定在钾离子(K+)交换玻璃光波导表面,研制了MB-硬脂酸复合薄膜/K+交换玻璃光波导传感器,并对挥发性有机物蒸气进行检测。实验结果表明,在室温下该传感器对低浓度的苯乙烯蒸气具有较好的重复性和选择性响应,能够检测到1×10-7(体积分数)的苯乙烯蒸气,其响应和恢复时间分别为12s和28s。该传感器具有灵敏度高、响应-恢复速度快、可逆性好、成本低、容易制作等特点。     

Pd/porous-GaAs Schottky contact for hydrogen sensing application

The potential of Pd/porous-GaAs Schottky contacts for hydrogen detection at room temperature is presented. The Pd/porous-GaAs contacts were developed using an electrochemical system in our laboratory. Using both forward- and reverse current–voltage (I–V) characteristics we have found that the Pd/porous-GaAs Schottky diode sensor exhibited very high sensitivity towards hydrogen gas. The Pd/porous-GaAs diode sensor submitted to 500 ppm hydrogen gas at room temperature revealed a considerable increase in sensitivity of more than three times higher than that of the Pd/GaAs sample. The significant changes observed here have been found to be due to the results of a decrease in effective barrier height of the Schottky contact. This is due to a lowering of metal work function and eventually the creation of a dipole layer on the semiconductor surface induced by dissociation of hydrogen atoms on the Pd contact, followed by diffusion to the Pd/porous-GaAs interface. A comparative study has been conducted to show the differences between Pd/GaAs and the Pd/porous-GaAs Schottky contacts fabricated at different conditions and subjected to hydrogen gas at various operating temperatures. Scanning electron microscopy (SEM) was used to examine the porosity of the GaAs surfaces. SEM pictures showed highly porous structures of the Pd/porous-GaAs Schottky contacts provided for penetration of hydrogen gas molecules.     

Pr6O11/SnO2复合材料的制备及对异丙醇气敏特性的研究

通过水热法和退火处理制备了不同Pr浓度(0%,1%,2%,4%)的Pr6O11/SnO2复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等方法对制备材料的物相结构、微观形貌和元素组成进行了表征,并制成旁热式气敏元件,对异丙醇气体进行气敏测试。实验结果表明,基于2%样品的Pr6O11/SnO2气体传感器的气敏性能最佳,在最佳工作温度200℃下对100×10^-6异丙醇气体响应达到16.2,是纯相SnO2传感器响应的2.3倍。最后,对基于Pr6O11/SnO2复合材料气体传感器的气敏机理进行了分析讨论。     

一种热温差式悬空结构气体流量传感器设计

基于热温差原理,利用MEMS技术加工制备出高灵敏度微型气体流量传感器。该流量传感器采用热敏电阻器悬空结构,其热隔离性能较好,并利用温度系数大的VO2制备热敏电阻器;同时,利用机械性能和密封性能好的SU—8胶制备气流沟道,工艺简单,稳定性好,且成本较低,适合批量生产。实验表明:当传感器处于适当偏压下时,在0～30 mL/min的流速范围内响应速度快,灵敏度高,而且具有良好的线性度,适合生化检测、医疗等领域的应用。