纳米ZnO基掺杂气敏元件阵列的制备与特性

以金属蒸气氧化法制备的纯纳米ZnO为气敏原料,通过丝网印刷技术在Al2O3基片上制得纯ZnO和掺杂ZnO的气敏元件阵列。结果表明,元件阵列具有低的功耗,纯ZnO气敏元件阵列在350~400℃对橙汁、可乐、酒精和汽油有较高的敏感性,灵敏度分别为2.9,2.9,53.5和43.4。通过Bi2O3+Cu2O的掺杂,可以降低纯ZnO的电导,并进一步提高气敏元件在250~350℃温度区间对汽油的敏感性。并对其气敏机理进行了探讨。     

集成气体传感器的进展

本文综述了集成气体传感器的发展过程的工作机理，讨论了Ｓｃｈｏｔｔｋｙ气敏二极管、ＭＯＳ气敏二极管、ＭＯＳ气敏场效应厚膜集成气体传感器和集成气体传感器阵列。     

气体传感器阵列中微加热器的发展现状

本文总结了气体传感器中微加热器的材料、结构及热特性，列举了常见的几种微加热器，对Ｐｔ加热器和多晶Ｓｉ加热器进行比较，并在此基础上简要介绍了传感器阵列中微加热器的制作及器阵列的气敏特性。     

三元气敏阵列和有机溶剂识别

本文用SnO2气敏元件构造了三元阵列,使用k-最近邻和加权k-最近邻两种分类器。结果表明,前一分类器对乙醇和汽油的识别率分别为40％和90％,后一类分类器则分别为70％和90％。模式识别是改善气敏元件选择性的有效途径。     

碳纳米管在气敏传感器中的应用及其发展趋势

碳纳米管具有较大的比表面积,对气体有良好的吸附能力,在气敏传感器中有巨大的应用潜力。文章从碳纳米管的结构对其进行分类,重点对碳纳米管在气敏传感器中的应用进行了评述,并对碳纳米管在不同衬底上制备的气敏传感器进行描述,总结了碳纳米管气敏传感器的发展现状,最后概况了碳纳米管气敏传感器的发展趋势。     

三元气敏阵列和有机溶剂识别

本文用ＳｎＯ２气敏元件构造了三元阵列，使用ｋ－最近邻和加权ｋ－最近邻两种分类器，结果表明，前一分类器对乙醇和汽油的识别率分别为４０％和９０％，后一类分类器则分别为７０％和９０％，模式识别是改善气敏元件选择性的有效途径。     

光谱式MEMS/CMOS兼容气敏传感器

光谱技术是化学分析的终极手段.将光谱技术与MEMS(micro-electro-mechanical systems)和CMOS技术结合是解决当前气敏传感器灵敏度低、选择性差、体积大、功耗高、不便于阵列化和高度集成以至于无梯度立体矢量探测能力等问题的有效手段.本文介绍了一种制作于(110)硅片上的集成光谱式MEMS/CMOS兼容气敏传感器,详述了该气敏传感器的工作原理、传感器结构和制造工艺.     

光谱式MEMS/CMOS兼容气敏传感器

光谱技术是化学分析的终极手段. 将光谱技术与MEMS (micro-electro-mechanical systems）和CMOS技术结合是解决当前气敏传感器灵敏度低、选择性差、体积大、功耗高、不便于阵列化和高度集成以至于无梯度立体矢量探测能力等问题的有效手段. 本文介绍了一种制作于（110）硅片上的集成光谱式MEMS/CMOS兼容气敏传感器,详述了该气敏传感器的工作原理、传感器结构和制造工艺.     

阵列和模式识别与气敏传感器

本文介绍几种模式识别方式，指出集成阵列和计算机模式识别是气敏传感器取得突破性进展的关键，有机材料是最有吸收力的敏感材料之一。     

金属氧化物气敏元件的研究进展

气敏传感器在现代工农业、信息技术、环境监测等领域都有重要应用。随着这几个领域的发展,人类对其综合性能要求越来越强,进而不断积极改良气敏传感器的性能。金属氧化物气敏元件是利用金属氧化物半导体的表面电阻遇到被测气体发生变化的原理制成的电子器件,其选择性和稳定性是研究气敏元件的两项重要指标。文章概述了金属氧化物元件气敏特性的研究进展,介绍了基体材料、掺杂材料、气敏材料的制备工艺、电极材料及结构等几个因素对元件气敏特性的主要影响,并对各种因素的作用机理进行了分析。最后展望了金属氧化物气敏元件的发展前景。     

纳米化SnO_2气敏材料的研究进展

二氧化锡(SnO2)是一种传统的n型半导体气敏材料,纳米化是改进和提高SnO2气敏特性的重要途径。对近几年来SnO2气敏材料纳米化的研究进行了介绍,主要针对几种典型的具有特殊形貌纳米结构的SnO2气敏材料合成方法和气敏特性等方面的研究成果进行了概述,并对这些特殊形貌纳米结构SnO2作为高性能气敏材料应用和发展的前景进行了展望。     

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。     

催化与气敏传感器

本文简介了气敏传感器发展概况,论述了催化在气敏传感器中的重要作用,对半导体气敏材料的气敏机理进行了讨论并提出了见解,最后结合研究工作介绍催化气敏元件的一些特性及用于可燃性气体测定的情况。     

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.     

基于传感器阵列结合GA-BP算法对VOC的识别研究

为提高空气中挥发性有机物(VOC)检测可靠性，提出了一种基于气敏传感器阵列结合遗传算法(GA)优化反向传播(BP)神经网络算法的VOC检测模型。选用多个气体传感器组建阵列对VOC混合气体样本进行响应测试，使用主成分分析(PCA)对响应数据进行数据降维及初步分类探索，使用构建的GA-BP神经网络算法模型在PCA探索性分析的基础上进行定性及定量识别，并与BP神经网络识别结果进行对比。结果表明：遗传算法优化后的BP神经网络多元分类和回归模型性能优良且稳定，气体分类识别准确率达96%,浓度回归预测均方根误差为1.8×10^-2,平均相对误差为5.2%,平均训练耗时分别降至1.5 s和1.12 s,效果显著优于BP神经网络算法模型。这些研究结果进一步拓展了GA-BP算法结合气敏传感器在挥发性有机物检测识别中的应用前景。     

一种提高气敏元件热稳定性的优化设计

本文提出一种新的具有较好热稳定性的气敏元件结构。在这种结构里,气敏元件的输出无需外接取样电阻即可获得。文中对现有气敏元件和新型结构气敏元件的热稳定性作了理论分析和实验对比。本设计也适用于其它类型半导体气敏元件。     

基于石墨烯及其衍生物的气敏传感器研究进展

石墨烯具备特殊能带结构、大比表面积、高载流子迁移率等众多极为特殊的物理和化学特性,为制作新型高灵敏度气敏传感器提供了全新的材料和制造方法。国内外研究学者相继开展石墨烯基气敏性能研究工作,诸如采用氧化石墨烯、还原氧化石墨烯及贵金属和金属氧化物掺杂修饰石墨烯作为敏感材料制造高性能气敏传感器,涌现出不少瞩目的成就。综述了基于石墨烯及其衍生物的气敏传感器最新研究进展及应用,并展望了其发展趋势。     

基于类石墨烯二硫化钼的气敏传感器研究与进展

二硫化钼(MoS_2)作为新兴的类石墨烯二维纳米材料,因其拥有与石墨烯类似的层状结构、天然的带隙、大比表面积等优异的物理化学特性,为制作新型高灵敏度气敏传感器提供了全新的材料。国内外研究学者相继开展基于MoS_2的气敏性能研究工作,诸如采用金属氧化物或贵金属等掺杂修饰MoS_2作为敏感材料制造高性能气敏传感器,并获得显著成果。本文综述了MoS_2气敏传感器的最新研究进展及应用,并展望了其发展趋势。     

碳纳米管在气敏传感器应用中的研究进展北大核心

以具有大的表面积及特殊的中空结构的碳纳米管（CNT）作为气敏传感器敏感层材料为基础,介绍了CNT在开发不同类型气敏传感器技术方面的最新进展。综述了CNT及以贵金属、金属氧化物、聚合物改性的CNT作为气敏传感器材料的研究现状,并以气敏传感器的灵敏度和响应速度为标准,对比了CNT与三种CNT复合材料作为气敏传感器敏感层的优缺点。总结了每种传感器的设计方法、制作工艺和传感机理,提出了CNT气敏传感器当前面临的技术挑战,并对以后CNT作为气敏传感器材料的发展进行展望。     

Si基膜片型气敏传感器微结构单元的热学性能

微结构气敏传感器由于其微型化、低功耗、易阵列化和易批量生产等优点而受到国内外研究者的广泛关注。利用微机电系统（MEMS）加工技术，制备Si基膜片型微结构单元，并分析其热学性能。这种单元工作区温度为-300℃时，加热功率约75mW；并且膜片工作区的热质量很小，温度可以于毫秒量级的时间内，在室温和450℃之间调制。利用这种微结构单元，可以在温度调制方式下，研究气敏薄膜的电学特性和敏感机理。