气敏器件用SnO_2薄膜材料

采用溶胶－凝胶法以ＳｎＣｌ２·Ｈ２Ｏ和ＺｒＯＣｌ２·８Ｈ２Ｏ为原料,制备出性能优良的纳米ＳｎＯ２薄膜材料。用Ｘ射线衍射仪分析了晶相,ＴＥＭ分析了微观结构。研究了掺杂、处理温度等对其性能的影响。在此基础上制作了ＳｎＯ２薄膜气敏器件,并检测了其气敏特性。     

纳米晶SnO_2气敏薄膜的制备与表征

以 Sn( OH) 4 水合胶体为原料 ,采用溶胶 -凝胶方法在 Si片上制备了 Sn O2 纳米晶薄膜 ,利用差热、热重、X光衍射以及原子力显微镜对薄膜的合成以及特性进行了分析 ,结果表明 :在60 0℃条件下烧结结晶的纳米晶薄膜表面平整 ,具有金红石结构 ,平均粒度在 1 0 nm左右 .以该薄膜为敏感体采用平面工艺制成的 FET式气敏元件在常温下对乙醇蒸汽具有非常好的选择性 .     

SnO_2超微粒薄膜多功能气体传感器

为了制造一种新型的多功能气体传感器,我们研制了二氧化锡超微粒薄膜,并对其结构作了深入的分析;此外,还研制了SnO_2超微粒薄膜多功能气体传感器,优选了它以上的结构,测试了它的气敏特性。本文是对以上研究的扼要论述。     

掺杂纳米SnO2气敏传感器的研究进展

介绍了半导体气敏传感器的发展历史和掺杂纳米SnO2气敏传感器的特性与应用；详细分析了掺杂金属单质、金属氧化物和稀土元素对SnO2气敏性的影响，通过掺杂可以显著改善其对特定气体的灵敏度、稳定性和选择性等参数；利用元件表面的氧吸附理论分析掺杂纳米SnO2的气敏机理；展望了SnO2气敏传感器的发展前景。     

氧分压影响SnO_2气敏传感器响应的机理

本文报道了一种SnO_2气敏传感器敏感机理的新模型。SnO_2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SnO_2薄膜测水中甲醛的光纤传感方法

用 SnO_2薄膜作光纤传感材料,测量水中的甲醛含量,所测范围为6%体积浓度以下,并解释其机理。     

SnO_2∶ZnO薄膜光透射的气敏特性

作者研制成一种二氧化锡掺氧化锌的光学薄膜,该膜具有气敏特性。测量了它在甲醇蒸气、乙醇蒸气、氨气中光透射率与气体浓度的关系,并解释了它的机理。     

SnO_2∶Fe_2O_3混合薄膜的制备及其在丙酮蒸汽中的反射光谱

以ＳｎＣｌ４·５Ｈ２Ｏ，ＦｅＣｌ３·６Ｈ２Ｏ及无水乙醇为主要原料，采用溶胶凝胶法制备了ＳｎＯ２∶Ｆｅ２Ｏ３混合薄膜，测量并研究了其在可见光区附近的丙酮气敏反射光谱。     

掺杂纳米SnO2气敏传感器的研究进展

介绍了半导体气敏传感器的发展历史和掺杂纳米SnO2气敏传感器的特性与应用;详细分析了掺杂金属单质、金属氧化物和稀土元素对SnO2气敏性的影响,通过掺杂可以显著改善其对特定气体的灵敏度、稳定性和选择性等参数;利用元件表面的氧吸附理论分析掺杂纳米SnO2的气敏机理;展望了SnO2气敏传感器的发展前景.     

SnO2薄膜的脉冲激光沉积

采用脉冲激光沉积技术制备了ＳｎＯ２薄膜。Ｘ射线衍射结构分析表明薄膜为非晶态。在６００℃温度下退火后，由非晶薄膜转变为多晶薄膜。研究了多晶ＳｎＯ２薄膜的光电特性。在４００ｎｍ至７００ｎｍ的可见光范围内，其透过率保持在７０％到９０％。电阻率为１．９×１０－１Ωｃｍ。     

基于PZT压电薄膜的压力传感器工艺研究

选用敏感材料锆钛酸铅(PZT),优化微机电系统(MEMS)微加工工艺,制作了硅基PZT压电薄膜叉指式电极结构的MEMS压力传感器。在基体Au/Ti/LNO/SiO_2/Si<100>上,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法,在650℃高温下采用分层退火的方式进行退火,得到厚1.2μm的PZT压电薄膜。薄膜表面均匀,无裂纹。利用光刻工艺和低压溅射工艺得到平行叉指电极。制作完成PZT压电薄膜结构的微压力传感器,在弹性薄膜上施加压力,其电压输出性能较好,说明基于压电薄膜的叉指电极结构可行,为基于纳米纤维结构的微压力传感器的制作奠定了理论基础。     

三种不同后处理方式对ZrO2薄膜性能的影响

采用有氧热处理、激光预处理和离子后处理三种方式对电子束蒸发(EBE)制备的单层ZrO2薄膜进行了后处理,并分别对样品的光学性能和抗激光损伤阈值(LIDT)特性进行了研究.实验结果表明,热处理方式可以有效排除膜层内吸附的水气,弥补薄膜制备过程中的氧损失,使得光谱短移、吸收减小、损伤阈值增高;激光预处理过程可以在一定程度上减少缺陷、提高损伤阂值,但对膜层的光谱和吸收情况没有明显的改善作用;而离子后处理能够提高膜层的堆积密度、减少缺陷、降低吸收从而提高损伤阚值.由于三种方式处理机制不同,在实际应用中应根据膜层的性能选择合适的处理方式.     

SnO_2薄膜的红外光谱和表面光电压谱的研究

本文采用PECVD方法制备了SnO_2薄膜,对薄膜进行了红外光谱和表面光电压谱测量发现,薄膜表面化学吸附O_2~(2-)和O~-离子基团,成为反应活性中心、电子转移的桥梁,推测了SnO_2表面与乙醇气体敏感反应历程.SnO_(?)薄膜淀积在n-Si上,使其表面光电压信号增强二个数量级以上,我们认为是SnO_2/n-Si异质结作用和消反射作用的结果.     

基于遗传算法的三维电场传感器解耦标定方法研究

3维电场分量对传感器输出信号的耦合干扰是影响3维电场探测准确性的关键问题。为了减小耦合干扰,实现3维电场的准确测量,该文提出一种基于遗传算法的3维电场传感器解耦标定方法。区别于求逆矩阵运算的传统标定方法,该方法利用遗传算法并行全局搜索的特点,通过设置适应度函数和遗传算子获得最优化解耦标定矩阵,避免了复杂的矩阵求逆计算,减小了计算误差。该文设计了一种可实现传感器与电场矢量成任意夹角的测试标定装置,建立了电场理论值计算模型。对基于矩阵求逆计算和基于遗传算法的两种解耦标定方法进行了对比实验,实验结果表明,基于遗传算法的3维电场传感器解耦标定方法与传统标定方法相比,有效地消除了电场分量对传感器的耦合干扰,提高了标定精度,实现了3维电场的准确测量。     

碳纳米管聚苯胺薄膜SAWSO2传感器的实验研究

以128°Y-LiNbO3晶体上实现的双声路声表面波(SAW)器件为载体,在器件的测量声路上制作了对SO2气体具有敏感作用的碳纳米管聚苯胺薄膜,提出了一种基于碳纳米管聚苯胺薄膜的SAW SO2气体传感器.该传感器中的双声路结构消除了因外界测量条件改变引起的测量误差,提高了传感器的可靠性和准确性.利用原位法制备的碳纳米管聚苯胺增加了SO2气体的吸附面积,提高了传感器的灵敏度.实验结果表明,基于碳纳米管聚苯胺薄膜的SAW SO2气体传感器在测量范围内对各种浓度的SO2气体具有好的响应特性;当输入体积分数为1×10-6时,传感器的响应灵敏度约为8.3 kHz,比单一聚苯胺薄膜高1.8 kHz.此外,该传感器也具有更好的线性特性.     

高灵敏的酞菁铜薄膜NO_2气体传感器

本文采用真空气相物理沉积技术,在平面叉指电极上沉积酞菁铜薄膜制成的气体传感器。该传感器对NO_2有很高的灵敏度和良好的选择性,能检测出空气中1ppm浓度的NO_2,响应时间几十秒、恢复时间几分钟。在320℃下进行退火处理,传感器的稳定性和重复性有明显的改善。