肖特基二极管氢气传感器的试验研究

报道了一种肖特基二极管氢气传感器。氢气在肖特基二极管的钯金属膜上发生化学吸附后,解离为氢原子,并扩散到钯金属膜内部,引起肖特基二极管的势垒下降,导致电流/电压曲线漂移,从而实现氢气的检测。本试验采用溅射方法制备钯膜,对其敏感特性进行测试,实验结果表明:对氢气响应特性好,测量范围为(0～10 000)×10~(-6)。     

CMOS SnO2气体传感器模型与热仿真

为了分析CMOS SnO2气体传感器的工作,有必要建立合适的模型,采用晶粒边界的肖特基势垒模型和固体表面对气体的Freundlich等温吸附很好地解释了SnO2的电导与检测气体体积分数工作温度之间的关系,利用ANSYS7．0对实际设计的传感器进行了热仿真,这便于在CMOS后加工工艺中很好地对其控制。     

SiC薄膜高温压力传感器

SiC是制造高温半导体压力传感器的理想材料。介绍了在Si衬底上外延生长 3C -SiC薄膜和用它制作的SiC高温压力传感器 ,并对研制结果进行了分析。简单介绍了其它几种SiC压力传感器的特点、结构和制作方法。     

气体传感器研究动向

本文在对各种气体传感器性能分析和比较的基础上，介绍了目前气传感器的主要研究动向和取得的成果。     

电子鼻—智能气体传感器

论述了应用模式识别技术和气体传感器阵列所研制的模拟嗅觉系统。气体传感器阵列由８个金属氧化物气敏器件组成，它们对不同的气味和气体有不同的响应；传感器阵列输出的信号经过微机处理和识别。作者对实验过程进行了详细的讨论，实验结果表明该系统可成功地识别多种不同的气体。     

MISiC氢敏传感器物理模型及特性模拟

分析了金属-绝缘体-SiC(MISiC)肖特基势垒二极管(SBD)气体传感器的响应机理,将SBD热电子发射理论和氢吸附-解吸理论相结合,通过考虑势垒高度调制效应以及理想因子随外界条件的变化,建立了MISiC SBD气体传感器物理模型,模拟结果与实验十分吻合.采用此模型,分析了器件特性与绝缘层厚度的关系,并在灵敏度、可靠性和工作电流/电流分辨率诸因素之间其进行了优化设计,对于300 ℃左右的高温应用,确定出最佳绝缘层厚度为2～2.3 nm.     

基于气体传感器动力学模型的细菌分类研究

对于气体传感器获得的样本数据,常规的处理方法是基于样本的表象来提取特征进行分类,具有固有的局限性.基于热电子发射理论和等温吸附理论,对气体传感器的电压响应值与温度、样本浓度等参数建立数学方程,将方程简化,构造了简易的响应动力学模型.通过主成分分析,降低样本维数.将模型向降维后的样本数据拟合,可得到模型的一组系数,作为样本的特征值.将特征值集合运用模式识别方法进行训练,测试分类性能.实验结果显示:分类预测的准确率较高.     

人工神经网络智能气体传感器

介绍一种陶瓷金属结构的智能气体微传感器，它利用循环伏安法测量各种气体在传感器中的电压－电流特征，利用人工神经网络识别几种气体。     

High temperature field effect hydrogen and hydrocarbon gas sensors based on SiC MOS devices

The growing need for reliable, efficient, high temperature hydrogen and hydrocarbon monitoring has fueled research into novel structures for gas sensing. Metal oxide semiconductor (MOS) devices employing a catalytic metal layer have emerged as one of the leading sensing platforms for such applications, owing to their high sensitivity and inherent capability for signal amplification. The limited operating temperature of such devices employing silicon as the semiconductor has led research efforts to focus on replacing them with devices based on silicon carbide (SiC). More recently, MOS devices having different oxide layers exhibiting improved sensing performance have emerged. Considering the amount of research that has been carried out in this area in recent times, it is important to elucidate the new findings and the gas interaction mechanisms that have been ascribed to such devices, and bring together several theories proposed by different research groups. In this paper we first highlight the needs which have driven research into SiC based field effect hydrogen and hydrocarbon sensors, illustrate the various structures being investigated, and describe the device evolution and current status. We provide several sensing examples of devices that make use of different oxide layers and demonstrate how their electrical properties change in the presence of the gases, as well as presenting the hydrogen gas interaction mechanisms of these sensors.     

Hydrogen gas sensing properties of Pt/Ta2O5 Schottky diodes based on Si and SiC substrates

We developed Pt/tantalum oxide (Ta₂O₅) Schottky diodes for hydrogen sensing applications. Thin layer (4 nm) of Ta₂O₅ was deposited on silicon (Si) and silicon carbide (SiC) substrates using the radio frequency sputtering technique. We compared the performance of these sensors at different temperatures of 100 °C and 150 °C. At these operating temperatures, the sensor based on SiC exhibited a larger sensitivity, whilst the sensor based on Si exhibited a faster response toward hydrogen gas. We discussed herein, the experimental results obtained for these Pt/Ta₂O₅ based Schottky diodes exhibited that they are promising candidates for hydrogen sensing applications.     

试论家用燃气报警器用气体传感器检定方法

针对家用燃气报警器用的气体传感器的检定方法,提出了不同于报警器检定的、完全针对传感器本身的特性评价的方案,包括检定用模块的规定、符号的规定等.特别是提出了如何使用传感器输出信号的数据,直接评价传感器的报警性能的方法.在此基础上,提出了如何根据报警器检定标准来评价传感器的合格范围,同时提出了对传感器的响应时间、环境试验、...     

光纤气体传感器及其组网技术综述

综述了光纤气体传感器及其组网方式,分别介绍了波分复用、频分复用、空分复用以及码分复用的技术,并分析了各种方法的优缺点,最后讨论了光纤气体传感器的发展方向.     

酞箐气体传感器发展趋势

酞箐作为一种重要的气体敏感材料,有着良好的应用前景。根据实用的要求,采用了各种方法来改善传感器的气体敏感特性。介绍了酞箐气体传感器发展的趋势,包括加速响应、便于检测和应用、消除基线漂移的影响、提高选择性及微型化和多传感器集成化等方面。     

气体传感器试验分析系统

在分析研究了电子鼻的基本原理和系统组成的基础上,建立了气体传感器(7ST/F,7NDH)流量静态数学模型和试验分析测试系统,对其输入-输出特性进行了试验测试,并用Matlab对试验数据进行了分析与研究。通过试验,验证了模型的正确性及分析测试系统的通用性,获得了具有应用价值的结果,为后续的模式识别技术和人工神经网络技术的应用打下了基础。     

半导体气体传感器敏感机理的研究进展

为了改进半导体气体传感器的选择性,研究人员利用四极质谱仪、气相色谱、阻抗测试、XPS等检测手段对半导体气体传感器的乙醇、硫化氢、氯气、一氧化碳、氢气、含氮化合物和有机烷烃等常见检测气体的敏感机理进行了研究,取得了一些进展。对研究所得结论和理论模型进行了概述,并提出了今后的研究方向。     

微悬臂梁谐振式气体传感器研究进展

微机械谐振式传感器已经成为微型机电系统(MEMS)领域的研究热点。讨论了微悬臂梁谐振式气体传感器的工作原理,介绍微悬臂梁表面修饰的关键技术、主要方法和基于微悬臂梁的谐振式气体传感器领域的研究状况以及近五年以来该领域的研究进展,并对基于微悬臂梁的谐振式气体传感器的发展方向和应用前景做了展望。     

声表面波气体传感器振荡电路设计

基于反馈振荡器的工作原理,采用对振荡电路的开环增益和相位进行检测和调节的方法,设计制作了用于声表面波(SAW)气体传感器的振荡电路。根据开环测量的结果,通过改变匹配电感值来使得0°相位在增益峰值附近,以获得稳定的振荡和提高振荡器可承受的最大传感器插损。在印制电路板(PCB)版图设计中,采用50Ω特性阻抗和保证最短RF回流电流路径等措施以实现稳定的振荡。基于上述方法,分别制作了频率为315,433.92 MHz的振荡电路。后者的噪声幅度在20 Hz以内,标准方差约为3.92。该实验结果表明:此设计方法具有快速、便捷、可靠的优点,设计的振荡电路具有较高的稳定性,可广泛用于SAW传感器设计。     

用气体传感器数据求解煤制气报警器的设定浓度

本文详细介绍了如何根据气体传感器的气体特性数据来计算混合气浓度特性的方法.并以TGS822TF型传感器为例,详细介绍了以氢气设定、以CO浓度规定报警点的人工煤制气报警器设定浓度的计算方法.通过使用EXCEL对H2和CO的气体浓度特性数据进行处理,根据不同地区的人工煤制气的组分含量,即可计算当地煤制气报警器的设定浓度.