掺杂α—Fe_2O_3的气敏材料特性

报道了在SnO_2、ZnSnO_3基体材料中掺有α—Fe_2O_3金属氧化物作催化剂的半导体气敏材料的性能。实验表明,在不同基体材料中掺入不同比例的α—Fe_2O_3后,元件静态电阻R_0及元件对甲烷(CH_4)、丁烷、乙醇等气体性能随掺杂比例不同而改善,而对一氧化碳(CO)、汽油等气体性能改善不大。此外,α—Fe_2O_3掺杂使元件的可靠性、长期稳定性得到明显提高。     

超微粒氧化铁的制备与气敏性能的研究

本文采用PCVD法制备了纳米级的超微粒氧化铁气敏材料.用这种材料制备的气敏元件具有工作温度低、灵敏度高、响应速度快、稳定性好等优点.不需掺杂,改变工作温度和热处理温度便可获得对酒精蒸汽和C_2H_2气体具有选择性的气敏元件.这种材料像SnO_2,ZnO气敏材料一样,在205℃左右出现电导极值.超微粒α-Fe_2O_3的气敏机制属表面控制型.     

非晶氧化铁气敏元件的制备与性

众所周知,与γ-Fe_2O_3相比,α-Fe_2O_3气敏材料的灵敏度较低,而且工作温度较高(一般在400℃左右),但是由于α-Fe_2O_3具有很高的稳定性,而且具有热、电、光等多种功能,因而近年来对此气敏材料的研究受到了普遍的重视.γ-Fe_2O_3是根据表面的氧化还原而导致的电导变化进行检测的,但α-Fe_2O_3的气敏机理还不很清楚,一般认为它也具有与γ-Fe_2O_3相似的体控制机理,即还原性气体与α-Fe_2O_3表面接触还原α-Fe_2O_3生成Fe_3O_4而使元件的电导增加,Fe_3O_4再与空气反应生成α-Fe_2O_3使电导降低.     

常温α-Fe_2O_3气敏元件

研制成功一种新型常温α—Fe_2O_3~-气敏元件。该元件是在 SnO_2基质材料中加入适量的α—Fe_2O_3~-,而不加任何贵金属。该元件具有大的比表面积,142m~2/g,以及具有微晶和无定型结构,因此对 H_2、LPG、煤气有较高的灵敏度。然而,对 CO 和 CH_4不敏感,所以该元件有一定的选择性。该元件还有一个特点就是不需要加热,这样具有低功耗、工艺结构简单、成本低、稳定等优点。对元件机理进行简单讨论。     

ZnO半导体气体传感器

气体传感器从其材料与结构来说是多种多样的,但简单而又实用的气敏元件多采用金属氧化物半导体作为原料,其中ZnO、SnO_2和γ—Fe_2O_3是常用的检测还原性气体的敏感材料。这三种金属氧化物是一种N型半导体,当其表面吸附了电子给予性气体分子(例如H_2、CO等气体)时,由于半导体与气体分子之间费米能级的差异,会使电子从吸附于表面的气体分子向半导体方向运动,因此N型半导体的载流子密度加大,导电率增     

γ—Fe_2O_3陶瓷气体敏感元件

利用半导体r赤铁矿(即γ—Fe_2o_3陶瓷)研制出一种对易燃气体敏感元件,这种气敏元件是利用γ—Fe_2o_3半导体陶瓷具有显著的对气体敏感的现象制成的。从加速试验可以估算气敏元件的寿命,解释敏感性和老化机理。这种气敏元件适于作液化石油气的检测器和气体安全系统,它的优点是灵敏度高,稳定性好。文中还将阐述气敏元件的敏感特性,工作机构和可靠性。     

氧化铁薄膜的PCVP过程 及其气敏性能初探

由于α-Fe_2O_3具有较高的化学稳定性,一般认为它无气敏效应,后来才发现微细化、低结晶化及薄膜化的α-Fe_2O_3具有显著的气敏性,因此其气敏效应的发现晚于γ-Fe_2O_3。现已有了实用化的α-Fe_2O_3气敏元件,因而研究微细化的α-Fe_0O_3薄膜气敏村料成为必要,这对于材料的稳定生长和质量控制以及薄膜生长的微机控制都具有现实的意义,而研究氧化铁气敏薄膜的成膜工艺及动力学目前还未见详细报道。 实验是在一个真空反应管内进行的,衬底用电炉加热,温度由水银计显示,用10.5MHz高频电场等离子体激发源,以二茂铁为源材,以氧气为氧化剂兼作载气。氧     

厚膜型γ—Fe_2O_3气敏元件的一次烧成工艺及气敏特性的研究

木文研究了以γ—Fe_2O_3为起始原料,一次烧成法制备γ—Fe_2O_3半导体陶瓷新工艺及其影响因素。测定出电阻率——烧成温度特性曲线,并与以Fe_3O_4为起始原料的二次烧成工艺作了比较。借助XRD、SEM分析和观察,认为显微结构的变化是导致气敏元件失效的原因。适当控制一次烧成工艺,可以制备出性能优异的半导体陶瓷气敏元件。     

α—Fe_2O_3基气敏材料的催化性能研究

一、前言气敏现象是一个涉及面较广的复杂现象,它与半导体物理、表面科学和催化效应等密切相关。现已发现催化效应在气敏半导体陶瓷材料检测气体方面有重要作用,材料的气敏效应与催化效应之间有平行关系。氧化铁系气敏机制,目前多从体效应角度来描述:r-Fe_2O_3与还原性气体作用,生成r-Fe_2O_3与Fe_3O_4组成的低电阻体固溶结构     

QM-Y1型ZnSnO_3气敏元件的研究

<正> 半导体气敏元件是一种“气-电”转换元件,目前进入实用阶段的有SnO_3系列、ZnO系列及Fe_2O_3系列。除Zn_3SnO_4的气敏性质有报导外,以ZnSnO_3为主体材料的气敏元件则至今未见文献和专利报导。本文研究了ZnSnO_3     

基于复合气敏材料WO3/SrAl2 O4的硫化氢气体传感器

采用溶胶—凝胶法制得WO3/SrAl2 O4复合气敏材料.经过工艺加工制得旁热式厚膜陶瓷元件在密封的气室内测试,获得了对H2 S气体具有良好灵敏度、选择性和响应恢复性的气敏元件.为检测和治理生产生活中的H2 S污染,提供了可供参考应用的气敏传感元件.     

过渡金属氧化物掺杂氧化铁气敏性能的研究

<正> 金属氧化物气敏材料,目前主要有SnO_2系、ZnO系、Fe_2O_3系商品化的三大类。其中氧化铁系气敏材料价格低廉,粘着力好,不需要贵金属催化剂等优点,八十年代开始大量研究。但是由于α-Fe_2O_3灵敏度较低,而γ-     

掺入α-Mn_2O_3和Al_2O_3对改善半导体气敏元件抑制乙醇气体能力的研究

γ-Fe_2O_3陶瓷气敏元件具有制作成本低、寿命长、对可燃性气体检测灵敏度高等特点。但是,这种元件用于家庭报警器存在一个致命的弱点,就是对乙醇气体的灵敏度较高,极易产生误报。为了解决这个问题,本文介绍一种抑制乙醇气体灵敏度的方法,即适当地选择α-Mn_2O_3和A_2O_的比例,便可以获得最佳的抑制效果。     

丙酮蒸汽敏感元件的研制

目前,气敏传感器主要由SnO_2,α-Fe_2O_3,γ-Fe_2O_3,ZnO等简单氧化物(或掺有Pt,Pd等贵金属半导体材料和钙钛矿结构的ABO_3型复合金属氧化物,如铁酸锶,铁酸锶镧、偏锡酸锌等材料制作的.这些气敏元件多数是对酒精.H_2,CO,CH_4等物质敏感,对其它有机溶剂蒸气虽然也有一定的敏感性,但往往选择性差,至今还没有对除汽油、酒精外的其它有机溶剂蒸气具有良好选择性的气敏元件.本文用ZrO_2-ZnO半导体材料研制的气敏元件对丙酮有很好的敏感性和选择性.除丙酮外,只对丁烷有一定的敏感.     

LaNiO_3、LaFeO_3复合金属氧化物乙醇气体敏感元件的研制

一、前言在国内外在气体敏感元件方面,许多人做了大量的研究工作,特别是以SrO_2、ZnO、r—Fe_2O_3为基体材料的气敏元件已经商品化,广泛地应用于工业自动控制及家庭可燃气泄漏报警等方面。但目前在实际应用中也发现一些问题,特别是家用报警器,如液化石油     

La0.5Sr0.5CoO3结构,气敏和导电性的研究

SnO_2,ZnO和Fe_2O_3等气敏元件目前还存在性能不一致、不稳定等缺点.为要寻找更稳定、选择性更好的敏感元件材料,我们用陶瓷工艺合成了钙钛矿型La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3复合氧化物.用x-射线衍射法测量了La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3的样品,其结构属于立方晶系,     

陶瓷湿敏元件

<正> 通常,金属氧化物有出色的吸水性能,利用这种性能可以制成湿敏元件,例如,用Fe_2O_3、Fe_3O_4、Al_2O_3、Cr_2O_3等金属氧化物的微细粉末印刷在无机绝缘的基片上就形成了感湿膜。湿敏元件就是利用这种膜的电阻有对应于湿度变化而变     

超微粒氧化铁薄膜的敏感特性研究

随着半导体技术和微电子技术的发展,半导体气敏元件的品种、数量和质量都有了很快的发展。为了满足信息社会对气体传感器小型化、集成化和智能化的要求,气敏材料正在向超微细化、薄膜化和复合化的方向发展。超微粒薄膜气敏材料由于具有工作温度低、灵敏度高、响应恢复快、易集成、一致性和稳定性较好的独特优点,在近期内得到了很大的发展,并且成为当前气敏材料研究的热门课题。 本文采用PCVD法生长出均匀透明的非晶氧化铁敏感膜,经热处理而制备的薄膜型气敏元件,无需掺杂便具有优良的气敏性能,显示出良好的应用前景。     

金属氧化物超微粒膜式新型气敏元件

介绍一种改良的气敏元件,在了解金属氧化物超微粒结晶所具方向性的特点之后,巧妙地使金属氧化物超微粒的大部分结晶在特定面方位状态下聚合的超微粒膜与电极接触,并用大于通常的气体压力进行溅射,如此制成的气敏元件气体选择性良好,从而解决了一直存在的选择性不佳的难题。     

掺Sb2O3 的SnO2与Fe2O3厚膜的 电学行为及气敏特性

介绍掺入Sb_2O_3后的SnO_2和FeO_3(由γ-Fe_2O_3-热处理得到)气敏厚膜元件电阻和灵敏度的变化规律:对于SnO_2基元件,Sb_2O_3具有低掺杂(<4%wt)电阻变小,高掺杂电阻增大的作用,但气敏性降低;对于Fe_2O_3基元件,掺入Sb_2O_3后不但能降低电阻、提高气敏性,而且对丙酮的选择性也增强.指出Sb~(3+)→Sb~(5+)变化对上述效应起着重要作用,并探讨了Fe_2O_3基元件表面化学吸附增强的原因.