怎样选用元器件讲座（二十）：气敏元件

气敏元件,有人称之为“电子鼻”,实际上它是一种气敏电阻器,其阻值随被检测气体的浓度(成分)而变化。气敏元件是一种“气一电”传感器件,它能将被测气体的浓度(成分)信号,转变成相应的电信号。气敏元件有N型和P型之分。N型在检测可燃气体的浓度时,其阻值随气体浓度的增大而减小;而P型元件的阻值随气体浓度的增大而增大。气敏元件主要是采用二氧化锡(SnO_2)等金属氧化物半导体制成。取材和掺杂决     

半导体气敏元件

<正> 六十年代以来,半导体气敏元件在国际上有了引人注目的发展。这种元件的灵敏度很高,只要气氛中含有不到千分之一的待测气体,其电阻值就产生足够大的变化。使用这种半导体气敏元件的检测器灵敏度高、结构简单,不需放大电路而通过简单电路就可得到足够大的输出信号;它使用方便,价格     

溅射条件对ZnO薄膜气敏特性的影响

<正> 一、前言 气体敏感元件是一种将气体的成分、浓度等非电学量转变成电学量的元件。可以用半导体、金属、磁性材料等制备。目前普遍使用的是半导体材料SnO_2和ZnO。SnO_2的熔点较低,制备工艺简单,所以已进行了大量的研究;而对ZnO的研究则较少,原因是ZnO的熔点很高,需用复杂的溅射方法制备。用ZnO制备的气敏元件不仅老化特性比     

掺杂改善SnO_2甲醛气敏元件灵敏度特性的研究

用纳米SnO2制作了旁热式气敏元件。用掺杂方法提高SnO2甲醛气敏元件的灵敏度,掺杂剂包括Pd,Sb,Ti,Zr,Cu,Ag,Mn等。在SnO2气敏元件中分别掺杂质量分数2%Pd和2%Zr对提高元件灵敏度有显著效果。未掺杂SnO2、掺杂质量分数2%Pd和2%Zr的气敏元件对体积分数为5×10-5甲醛的灵敏度分别为1.33,2.38,2.08,但是掺杂在改善元件对乙醇的选择性方面作用不大。分析了掺杂改善SnO2气敏元件灵敏度的原理,当SnO2表面吸附还原性气体时,吸附气体提供电子,使半导体表层的导电电子数增加,引起电导率增加、电阻下降。吸附气体浓度越高,电阻率变化越大,元件灵敏度越大。     

掺杂改善SnO2甲醛气敏元件灵敏度特性的研究

用纳米SnO2制作了旁热式气敏元件。用掺杂方法提高SnO2甲醛气敏元件的灵敏度，掺杂剂包括Pd，Sb，Ti，Zr，Cu，Ag，Mn等。在SnO2气敏元件中分别掺杂质量分数2%Pd和2%Zr对提高元件灵敏度有显著效果。未掺杂SnO2、掺杂质量分数2%Pd和2%Zr的气敏元件对体积分数为5×10^-5甲醛的灵敏度分别为1.33，2.38，2.08，但是掺杂在改善元件对乙醇的选择性方面作用不大。分析了掺杂改善SnO2气敏元件灵敏度的原理，当SnO2表面吸附还原性气体时，吸附气体提供电子，使半导体表层的导电电子数增加，引起电导率增加、电阻下降。吸附气体浓度越高，电阻率变化越大，元件灵敏度越大。     

一种燃气泄漏监测报警器

本文讨论一种可装于燃气灶或抽油烟机上的系列燃气泄漏报警器,利用该装置,燃气灶或抽油烟机一旦出现燃气泄漏,就会立即发生声光报警。１、原理简述 本装置所采用的气敏探头为半导体式气敏传感器,工作原理是随着探头附近可燃气体浓度上升,通电预热后的半导体构件对敏感气体的吸附作用,内部化学反应加快,气敏探头感应体电阻值呈指数率下降。具体参数指标在探头附近燃气浓度从几个ｐｐｍ至几千个ｐｐｍ之间变化时,传感器的阻值从２０Ｋ ～１２０Ｋ之间变化,这种电阻的变化被信号转换电路将其转变成可以测量的电信号。具体做法是将传感…     

气敏元件的结构工艺研究

对几种工艺结构的氧化物半导体气敏元件进行对比,阐述了气敏元件的结构和工艺对气敏元件性能参数的影响。并介绍一种新型结构的氧化物半导体气敏元件。     

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。     

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.     

MQK—2气敏元件的特性与应用

MOK—2型气敏元件是根据进口和国内通用型气敏头在实际使用中存在RO漂移、敏感特性过于广谱、寿命短而反复研制的:1.采用烧结半导体工艺,形成的敏感烧结体,具有稳定的RO阻值,保证了长期的稳定性;2.自然贮存失效率降至千分之二以下;3.单电源供电,其功耗仅0.7W左右;4.对城市煤气、石油液化气、天然气、丙丁烷、氢气等有极高的灵敏度和信噪比,MQK—2型气敏元件技术特性如下:     

二氧化锡材料气敏机理的研究

本文建立了氧离子陷阱势垒模型来说明多晶SnO_2材料的导电机制与气敏机理,推导出了不同情况下SnO_2灵敏度与还原性气体浓度的关系,以及影响该灵敏度的结构参数.实验结果表明,提出的模型能较好地解释SnO_2材料的各种气敏特性.     

半导体湿敏器件及其应用

大气中含水汽的多少.常用湿度来表示。要控制湿度,就要对湿度进行检测,关键元件就是湿敏器件。湿敏器件的性能指标有湿度量程、灵敏度、温度系数、响应时间、湿滞回差、感湿特征量——相对湿度特性曲线等。例如作为湿敏器件之一的湿敏半导体陶瓷,按其阻值随环境湿度的变化规律,又可分为两大类:负感湿特性的半导体陶瓷。其阻值随环境湿度的增加而减小;正感湿特性的半导体陶瓷,其阻值随环境湿度的增加而增加。从结构上分,又可分为烧结型、涂覆膜型、多孔氧化物型、结型和MOS型半导体湿敏器件等。湿敏器件的应用是一种非电物理量的电气测量。湿敏电阻即其中的一种。它在一定的电源驱动下,将湿度量转换成电量,然后直接通过仪表读出或调节控湿     

简易可燃气体泄漏报警器

该简易可燃气体泄漏报警器电路如附图所示。由气敏传感器QM-N5、单时基LM555组成的可控多谐振荡器等构成,可用于煤气、天然气、石油液化气的超浓度检测及报警。QM-5N是一种半导体气敏元件,F-F间为电加热丝,工作电压为5±0.5V,由三端稳压集成电路T805稳压供给,而且要求正式工作前要通电预热3分钟左右。A、B两电极为测量端,其阻值随感测到的可燃气体浓度而交化:静态时A、B间电阻值甚大,被测可燃气体浓度超过允许范围(一般取0.05%)时,A、B间电阻值骤减,B点电位上升,当LM555第④脚复位端MR电位高于1V时,其内部电路工作,开始报警。当气体浓度恢复至正常值以下时,QM-5N气敏元件要经过约10秒钟的恢复时间后,     

薄膜型SnO_2气敏元件初探

本文介绍用射频等离子体激活化学汽相淀积SnO_2薄膜的方法,研究了SnO_2薄膜气敏元件对液化石油气和氢气的气敏效应,并对元件的检测机理作了一些探讨.     

Ti02-SnO2紫外光照下对醇类气体气敏性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同配比的TiO2-SnO2纳米复合材料,以其作为气敏材料制备成旁热式气敏元件,研究了气敏元件在紫外光照下的气敏特性。结果表明,复合材料平均晶粒尺寸为19 nm,SnO2晶型为金红石型,气敏元件的电导在紫外光照下增加,对醇类有机挥发性气体的气敏灵敏度也显著提高,气敏元件的电阻、灵敏度均随TiO2含量的增加而增大。工作温度160℃时对乙醇气体的灵敏度为18,240℃时灵敏度为52,是无光照时的1.6倍,响应时间为5 s,恢复时间为9 s。     

La0.7Sr0.3FeO3对SnO2基CO气敏元件性能的影响

采用柠檬酸盐法合成纳米晶La0.7Sr0.3FeO3。为考察其对以SnO2为基体材料的一氧化碳气敏元件性能的影响,将一定质量分数的(1%、3%、5%)La0.7Sr0.3FeO3作为掺杂剂掺入SnO2粉体中。测试结果表明,La0.7Sr0.3FeO3的掺入改善了气敏元件的长期稳定性,同时提高了元件对CO气体的灵敏度,经10 d的老化后,80 d内元件阻值变化不超过±10%。用4A分子筛对元件进行表面修饰,改善了元件的选择性。     

金红石型TiO2气敏材料的研究

采用预处理、高价氧化物掺杂、长时间烧结等手段,降低了金红石晶型TiO2的阻值。借助XRD和器件测试方法,对其结构和元件参数进行了分析,结果表明:TiO2粉末在1050℃下退火1h,能完全转化为稳定的金红石型结构;对金红石型结构的TiO2经N2气氛预处理、掺入质量分数为10%的Nb2O5、80h(800℃)烧结后,TiO2气敏器件阻值降为780k?,并相应提高了灵敏度,为鱼类食品测鲜领域实现非破坏性、快速准确的测量,探索了一条制作低阻值微型化气敏传感器材料的新工艺。     

CeO2-TiO2复合氧化物的气敏催化性能

采用溶胶-凝胶法制备CeO2-TiO2复合氧化物催化剂,取代贵金属催化剂在不同工艺下制备气敏催化元件,研究在C4H10气氛中催化剂浓度和制备工艺对气敏催化性能的影响.结果表明,CeO2-TiO2复合氧化剂具有气敏催化活性,用它制作的催化元件的灵敏度与催化剂浓度、载体焙烧温度及表面改性等因素有关.选择最佳制备条件,其灵敏度相当于贵金属催化剂的灵敏度,同时具有良好的抗毒性.     

CeO2-TiO2复合氧化物的气敏催化性能

采用溶胶-凝胶法制备CeO2-TiO2复合氧化物催化剂,取代贵金属催化剂在不同工艺下制备气敏催化元件,研究在C4H10气氛中催化剂浓度和制备工艺对气敏催化性能的影响.结果表明,CeO2-TiO2复合氧化剂具有气敏催化活性,用它制作的催化元件的灵敏度与催化剂浓度、载体焙烧温度及表面改性等因素有关.选择最佳制备条件,其灵敏度相当于贵金属催化剂的灵敏度,同时具有良好的抗毒性.     

气敏半导瓷及其敏感机理(上)

气敏半导瓷的阻值随所处环境气氛的不同而变化。不同类型半导体陶瓷,将对某一类或某几类气体特别敏感。一般,气体与敏感陶瓷的作用部位只限于表面,其敏感特性和敏感体的烧结形式有很大关系。本文从氧化锡的显微结构、对不同类型氧吸附的表面过程以及添加剂的作用机理等方面,分析了氧化锡等气敏陶瓷的气敏特性;从结构上阐明了γ-Fe_2O_3和ZrO_2的导电特性,对其气敏特性的形成和作用作了科学的分析。