磁控溅射纳米SnO_2薄膜的气敏特性

采用磁控溅射制备SnO2薄膜气敏元件,测试了气敏元件的性能,研究了SnO2薄膜气敏元件薄膜厚度、元件加热功率和环境温度和湿度对元件的影响,气敏元件具有很好的灵敏度和选择性特性,对其敏感机理进行了探讨。     

喷墨打印制备的SnO_2薄膜的气敏特性

简介了喷墨打印制备薄膜技术的优势与特点,配制了SnO2前驱溶液墨水,并利用该技术在金叉指氧化铝基片上喷镀SnO2前驱溶液墨水,而制得了SnO2气敏薄膜元件。利用XRD分析了SnO2薄膜的晶体结构。通过控制喷打墨水的次数,方便地控制了最终薄膜的厚度。并初步探讨了喷墨打印次数对最终薄膜元件性能的影响。当薄膜只喷打一次时,具有极高的电阻值,而且灵敏度比较低。而随着喷打次数的增加,即薄膜厚度的提高,薄膜电阻也随之降低,并对乙醇具有较好的气敏性能。     

SnO_2-LiZnVO_4系纳米湿敏陶瓷湿敏特性研究

采用共沉淀法制备出SnO2-L iZnVO4系纳米湿敏粉体,考察了液相掺杂L iZnVO4对材料湿敏特性的影响,并从氧化物表面的吸附理论出发,给出了反映湿敏特性的微观参数n值,湿敏线性越好的材料其微观参数n值与0.5越靠近。实验结果表明:适当的L iZnVO4液相掺杂可使材料具有低湿电阻小、灵敏度适中的特性。理论计算得到的阻湿特性参数与实验结果符合得很好。     

浅谈高分子薄膜式湿敏电容的温度特性

通过对国内外部分高分子薄膜式湿敏电容的测试，并对其温度特性和实验数据进行了详细分析和论述。     

SnO_2/ZnO双层膜的表面界面及气敏特性

用溅射法制备了SnO_2/ZnO薄膜,采用XPS,AFS,SEM,等手段研究了薄膜的表面及界面,发现在薄膜中,锌与锡存在不同深度的相互扩散,从SEM的断面观察可看到有一个明显的界面存在。XRD分析则表明:ZnO极易沿(002)面择优取向生长。并且SnO_2/ZnO膜具有良好的气敏性质。     

超微细TiO2湿敏材料研究

介绍了以化学沉淀法制备超微细TiO2粉体方法,通过对材料半导化改性,使TiO2由绝缘体变成半导体,并具有感湿特性,通过表面修饰技术,改善了湿敏元件的阻-湿特性及长期稳定性.     

纳米SnO_2的制备及其气敏特性分析

半导体纳米粒子应用于气敏材料是一新兴的研究领域,综述了ＳｎＯ２ 半导体超细化处理的研究进展。对各种制备方法作了详细描述,控制材料粒径的大小及粒度的分布、保证纳米团簇的稳定存在是纳米ＳｎＯ２ 制备的关键;分析了纳米ＳｎＯ２ 半导体材料的气敏特性,由于材料的比表面积增大、活性位增多,而具有着优异的气敏性能;并对其应用前景做出了进一步的展望。     

SnO2薄膜的电学气敏特性与光学气敏特性研究

用射频磁控反应溅射法制备了ＳｎＯ２薄膜,并分别测量薄膜在乙醇气体中的电学气敏特性和光学气敏特性。对实验结果的分析表明,ＳｎＯ２薄膜对乙醇气体有较强的电学气敏效应和光学气敏效应。利用ＳｎＯ２薄膜的电学气敏特性适合检测较低浓度乙醇气体,而利用ＳｎＯ２薄膜的光学气敏特性能检测较高浓度乙醇气体。     

SnO2超微粒薄膜气敏元件的研制与测试

用射频磁控反应溅射法在Si基片上沉积SnO_2超微粒薄膜,溅射过程中适量掺Pd,用IC技术制成气敏元件.实验结果表明:该元件在90℃左右时对氢气有极高的灵敏度,是一种薄膜化、集成化、高选择性的气敏元件.本文介绍薄膜制备、微观结构分析、元件设计及气敏特性测试.     

溶胶—凝胶法制备SnO2薄膜气敏特性的实验研究

本文介绍了，以ＳｎＣｌ．２Ｈ２Ｏ为原材料，用ｓｏｌ－ｇｅｌ技术制备Ｌａ２Ｏ３掺杂的ＳｎＯ２薄膜气敏材料。研究掺杂量、工艺条件、衬底材料对气特性的影响。     

SnO2掺杂纳米TiO2材料气敏性能研究

以纳米TiO2为基料掺杂适量SnO2作为气敏材料,通过传统的气敏传感器制备技术,制作出旁热式气敏传感器,研究了此类传感器对有机挥发气体甲醇、甲醛、乙醇、丙酮的气敏特性,并利用Gaussian03软件,对各被测气体的分子轨道进行了计算分析,对TiO2-SnO2气敏元件的选择性机理做了定性分析.结果表明:TiO2-SnO2传感器对甲醇、甲醛、乙醇等有机挥发性气体具有极高的灵敏度,在不同工作电压下对各类气体表现出较好的选择性,气体分子轨道能量的差异是元件气敏选择性的定性因素.     

Zn_2SnO_4-LiZnVO_4系湿敏陶瓷材料的研究

报道了Zn_2SnO_4为主晶相,LiZnVO_4为感湿体的多孔湿敏陶瓷材料的制备、结构及性能之间的关系;并通过阻抗谱测试对材料湿敏机理进行了初步探讨。实验表明LiZnVO_4的加入大大改变了材料的微结构和湿敏灵敏度。     

Pd/SnO2/SiO2/Si集成薄膜的结构与气敏性能

采用磁控溅射技术制备Pd/SnO2/SiO2/Si集成薄膜.研究退火处理对薄膜微观结构和表面形貌的影响,进而测试了相关的气敏性能.实验证明,经过氧化性退火处理,集成薄膜中的SiO2层厚度从3 nm增长到50 nm左右,形成Pd/SnO2/SiO2/Si结构,SnO2薄膜形成金红石结构的多孔柱状晶.气敏测试表明,Pd/SnO2/SiO2/Si集成薄膜在低温区对H2、CH4、CO和C2 H5OH敏感性较高,另外,随着H2气体浓度的增加,相应灵敏度从35递增至73.5.     

SnO_2-ZnO复合膜特性研究

用真空蒸发的方法,在1.33×10-3Pa的真空中,蒸发SnO2,ZnO获得超微粒结构的SnO2-ZnO复合膜。当复合膜中ZnO质量分数为20%时,SnO2-ZnO复合膜对乙醇气体的灵敏度为40,膜的方电阻值也较低,为0.01×103Ω/□。复合膜经热处理后,其电学性能也得到改善,当温度t=600℃时,ZnO质量分数为20%的SnO2-ZnO复合膜热处理后,其膜对乙醇气体有较高的选择性,灵敏度为60。当t=400℃时,对掺有Sb2O5质量分数为450×10-6,ZnO质量分数为20%的SnO2-ZnO复合膜进行热处理,其方电阻仅为0.003×103Ω/□,具有优良的导电性能。     

Humidity sensing and electrical properties of a composite material of nano-sized SiO2 and poly(2-acrylamido-2-methylpropane sulfonate)

A composite material of nano-sized SiO₂ and poly(2-acrylamido-2-methylpropane sulfonate) (poly(AMPS)) was used to make a humidity sensor. The infrared (IR) spectra and microstructure of the material were analyzed, and the humidity sensing and electrical properties of the sensor were measured. The sensor well responded to humidity with a relative good linearity, though it depended on the applied frequency. The temperature influence between 15 and 35 °C was −0.71 and −0.15% RH/°C at 30 and 90% RH, respectively. The sensor showed a negligible hysteresis and fast response time upon humidification and desiccation. The stability of the sensor in a highly humid and alcoholic environment increased with increasing the SiO₂ content. The activation energy for conduction reduced with water adsorption. The different impedance plots observed at low and high relative humidity suggested different sensing mechanisms of the SiO₂/poly(AMPS) composite material.     

基于胱胺自组装膜和SiO2纳米颗粒增强效应的日本血吸虫压电免疫传感器的研究

提出了一种基于胱胺自组装膜和SiO2纳米颗粒增强效应的生物分子固定法,并将之用于日本血吸虫压电免疫传感器的研究.所制备的SiO2纳米颗粒具有生物亲和性高和比表面积大等优良理化性能,经表面功能化后可高效键合日本血吸虫抗原(SjAg)分子,制得敏化的SjAg@SiO2颗粒.将SjAg@SiO2固定于修饰了胱胺自组装膜的石英晶体表面,发展了一种新型压电免疫传感器,用于日本血吸虫抗体(SjAb)的检测.实验结果表明,SiO2颗粒的纳米三维(3D)空间结构有利于所固定的抗原对抗体的识别,进而获得了对目标物SjAb的高灵敏检测.所研制的传感器检测感染兔血清样中SjAb浓度的线性范围为0.6～22.7 μg/mL,检测下限为0.4 μg/mL(S/N=3).此外,临床实际样品的分析结果表明,该免疫传感技术的分析检测能力与经典酶联免疫法(ELISA)相接近,可望用于血吸虫病临床生化诊断、现场筛查和疫情监控等.     

采用阻抗输出薄膜式湿度传感器的单片机湿度监控仪

本文报导一种新研制的湿度监控仪.由于采用了先进的MCS-51系列8031单片微机及阻抗输出湿度传感器构造,该监控仪具有硬件结构简单、抗干扰能力强、可靠性高和体积小等特点.     

Li_2SnO_3厚膜陶瓷湿敏元件及其复阻抗分析

介绍了一种新型Li_2SnO_3厚膜湿敏元件。用X-射线粉末衍射图和电子能谱分析了该湿敏元件感湿体的组成和价态。由这种材料的物理机制和极化机制,建立了等效电路模型。用复阻抗分析法分析了感湿机理并得出如下结论:(1)晶界表面电阻随相对湿度上升而下降,是主要敏感部分。(2)导电载流子不只是氢离子或水合氢离子而且还有锂离子。(3)在高湿下存在电解质电导。     

介孔SnO2气敏性能研究

为了改善传感器的气敏性能,采用溶胶-凝胶法合成了介孔SnO2,并研究了其气敏性能.研究表明:与纳米SnO2相比,介孔SnO2气体传感器具有较高的酒精、二甲苯响应,在100～150℃对甲醛的响应也大大提升.在100～ 150℃,干扰气体为甲苯和二甲苯时,介孔SnO2表现远远优越于纳米SnO2的酒精选择性.在100,150,350℃,干扰气体为甲苯时,介孔SnO2也具有优越的甲醛选择性.介孔SnO2的响应时间较短,但恢复时间较长.     

基于单个SnO2传感器的CO/H2混合气体定量分析

利用单个商品化SnO2传感器,对CO和H2及其混合气体进行分类识别和定量分析.对传感器进行温度调制,获得传感器在不同浓度CO、H2和CO/H2混合气体中的动态响应.对动态响应信号进行离散小波变换(DWT),选取小波系数作为特征,输入到支持向量机(SVM),实现了对CO、H2及其混合气体的识别(其中CO浓度100×10-6,H2浓度1 000×10-6),正确识别率超过96%.从动态响应曲线提取特征,利用SVM模型对CO/H2混合气体进行定量分析,准确地估计出CO的浓度.另外,采用相同样本集,对比SVM和BP算法, 结果显示SVM具有更优的泛化性能.可用的数据处理算法可移植到单片机实现,在气体传感器智能化的研究中具有潜在的应用价值.