SnO2传感器特性表征与应用电子学

讨论了金属氧化物半导体ＳｎＯ２气体传感器基本特性的表征方法，给出了报警监测以及传感器用于低浓度气氛中测量电路的设计原理。     

MOD－SnO_2酒敏元件研制

采用金属有机物热分解（ＭＯＤ）法制备了ＳｎＯ_２酒敏元件，ＸＲＤ和ＡＥＳ谱表明热处理后己酸亚锡已转化为ＳｎＯ_２。此外还证实ＳｎＯ_２元件的内电势是加热丝偏位引起的热电势。元件的主要技术指标为：灵敏度＞８，选择性＞６，响应时间＜５ｓ，恢复时间＜３０ｓ。     

SnO2气体传感器的复阻抗谱研究

本文研究了静电喷雾高温分解工艺制备的ＳｎＯ２薄膜气体传感器在不同温度与气氛条件下的复阻抗谱，根据等效电路模型与复阻抗谱的变化，分析了电导调制机构与气敏机理，基于气体在晶界与表面吸附效应提出了气体敏感的物理化学模型．     

掺杂SnO2氨气敏感材料研究

通过主体材料ＳｎＯ２掺入多处掺杂剂对气敏特性影响的研究，得到了对氨气（ＮＨ３）敏感的材料的较佳配方，该敏感材料作成的气敏传感器对氨气具有较高的灵敏度和较好的稳定性。     

SnO2超细粉体应用于低温气敏材料

采用超临界流体干燥技术制备了纳米级ＳｎＯ２粉体。通过简单的掺杂，测试了其对ＣＯ、Ｈ２气敏效果，使其检测温度分别降至３０℃和１２０℃左右。同时，通过对元件成型温度的考察，使其烧结温度比传统ＳｎＯ２元件下降１００￣２００℃。从而肯定了超细ＳｎＯ２可以大大节省能耗，适用于低温气敏材料。     

二氧化锡纳米梭阵列的合成与场发射特性研究

利用热蒸发法在硅衬底上合成了二氧化锡纳米梭阵列,并研究其场致电子发射特性。研究结果表明,所合成的二氧化锡纳米梭是一种新型的纳米结构,可以通过反应时间的不同得到不同密度的二氧化锡纳米梭阵列,从而实现可控生长。在研究场致电子发射方面,我们发现所合成的二氧化锡纳米梭阵列有优良的场发射性能,开启电场为1.4V/μm,对应的发射电流密度为10μA/cm2;当电场强度为7.4V/μm时,发射电流密度高达2.48mA/cm2。这是由于二氧化锡纳米梭结构有很小的尖端曲率半径以及所测量样品中二氧化锡纳米梭阵列分布比较均匀造成的。测量结果发现在F-N曲线上呈现两个线性段,我们认为这是由于在不同的电场下,发射电流由不同高度的梭形结构引起的,不同高度的梭形结构由于长径比不同因而具有不同的场增强因子,从而导致在F-N曲线上表现为两个线性段。     

二氧化锡纳米线的生长机理研究

使用水平石英管式电炉，以二氧化锡和石墨的混合物为原材料、高纯氮气为载气，在850℃温度下用直接热蒸发法制备二氧化锡纳米线．衬底硅片的直径为10mm，其上覆盖一层5nm厚的金催化剂．原材料放在石英舟中，离原材料30mm的下风口处放置硅衬底，原材料和硅衬底都放置在石英管的中部电炉的恒温区内．用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察到二氧化锡的纳米线结构；X射线衍射（XRD）表明二氧化锡纳米线具有四方金红石结构；选区电子衍射（SAED）照片表明二氧化锡纳米线具有完善的晶体结构．不同生长时间下制备样品的扫描电子显微镜和透射电子显微镜照片再现了二氧化锡纳米线的生长过程，该纳米线的生长符合传统的VLS生长机制．     

SnO2 超微粉的合成及其特性研究

采用溶胶乳化方法制备了纳米ＳｎＯ２超微粉末，并超过ＤＴＡ、ＴＧ和ＸＲＤ等实验手段研究了ＳｎＯ２超细微粉的晶化规律，结合红外光谱、紫外吸收光谱对粉末的结构和性能作了进一步分析，实验发现，当热处理温度低于５５０℃时，ＳｎＯ２粉末的平均晶粒尺寸小于１７ｎｍ。