射频反应溅射纳米SnO2薄膜气敏特性研究

采用射频反应溅射在瓷管上制备了SnO2气敏薄膜元件,以及用传统方法制备了SnO2厚膜元件.两种元件经测试表现出对乙醇较高的灵敏度,对两种元件进行了性能对比测试.测试表明,无论在灵敏度、响应恢复时间,还是在检测浓度范围上,SnO2气敏薄膜元件都比传统的厚膜元件性能优越.SnO2气敏薄膜元件经过表面修饰,在200×10-6体积浓度下接近30.对薄膜元件加热温度及选择性进行了研究,初步探讨了元件稳定性及其敏感机理.     

基于恒流电桥的SnO2气体传感器动态测试系统

为了准确测量室内苯气体含量,设计了一款基于恒流电桥的SnO2气敏传感器苯气体动态智能测试系统．并以C8051F020微处理器为核心,设计了恒流电桥测试电路,实现气敏元件阻值与输出电压呈线性关系．动态加热电路采用微处理器实时监测电源电压,自动调整输出PWM信号占空比,精确控制传感器加热温度,提高气敏传感器检测准确度．结果表明：传感器阻值随气体浓度增加呈乘幂函数衰减规律变化,检测苯气体质量浓度范围为87．86～1757．20mg·m^-3.本系统具有低功耗、高精度、智能化、低成本等特点．     

TiO_2/Cr_2O_3复合气敏陶瓷元件的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法,在Ti O2中掺入一定配比的Cr2O3,制得了Ti O2/Cr2O3复合粉体.通过采用传统的陶瓷传感器制备工艺,制备了旁热式烧结型陶瓷元件.分别在不同浓度的苯和甲醛气氛中,测试了陶瓷元件的气敏特性.研究了加热功率和湿度对陶瓷元件的灵敏度和初始阻值的影响.气敏测试结果表明,制备出的传感器对浓度范围为10～650ppm的苯和甲醛气体都有较好的响应,特别在10～100ppm浓度范围具有较良好的灵敏度.     

In~(3+)掺杂SnO_2纳米粉体的制备及气敏性能研究

以自制的SnO2和In2O3为原料,通过固相研磨法制得了一系列掺有In3+的SnO2纳米粉体,利用X射线衍射仪、透射电镜等测试手段对材料的结构、形貌进行了测量和表征.将该材料制成气敏元件,采用静态配气法测试了材料的对Cl2,NO2,H2,H2S,乙醇,甲醛等气体的气敏性能.探讨了掺杂量、工作电压对SnO2粉体材料气敏性能的影响.研究发现:其中当掺杂In2O3的质量分数为3%时,元件在加热电压为3.5 V下对体积分数为30×10-6的Cl2的灵敏度达到3036,而对其他气体几乎没有响应或者响应很小,元件具有较好的响应-恢复特性,响应时间和恢复时间分别是3 s和8 s,最后简要讨论了SnO2对的Cl2气敏机理.     

基于恒电流源的电阻式气敏传感器检测系统

为保证电阻式气敏元件的高精度检测,设计了一种基于恒流源的气体浓度检测系统。该系统利用恒电流源,使传感元件电阻与电压变化呈线性关系,以提高气敏元件阻值随
气体浓度变化的准确度。恒电流源包括基准稳压电源、电流负反馈电路、稳压二极管和待测气敏元件。经过参数整定,其测电阻范围可达0～1 000 kΩ,平均测量误差小于0.027 2%。利用SnO2传感器检测浓度为0～2 05357 mg/m³的乙醇气体,测量出传感器电阻随浓度增加呈e指数下降趋势,系统最大测量误差小于±1.5%。     

利用磁控溅射仪制作平面薄膜型H2S硅微传感器

通过反应溅射 ,以硅基片 (表面上有白金加热电极 )为基底制作H2 S薄膜气敏元件 .实验表明 ,纳米SnO2 对H2 S具有较高的敏感度 ,对干扰气体的选择性较好 .性能测试表明 ,元件的特性与敏感材料的厚度、溅射气压等工艺参数有关系 ,但敏感材料的厚度对元件的特性起着决定性的作用 ,气敏薄膜有一个最佳厚度范围 .通过X射线衍射仪进行材料的微观分析 ,表明SnO2 的平均粒径大小为 8.5nm .     

α—Fe2O3超微粒的制备及其气敏性能的研究

本文采用制备超微粒的方法制得α—Fe_2O_3,并用该材料制作成α-Fe_2O_3系气敏元件。由该材料及添加微量元素后所制作的元件对乙醇有良好的选择性和灵敏度。文中同时也讨论了不同加热功率、不同的电极材料对元件气敏性能的影响。并对α-Fe_2O_3的气敏机理作了扼要的讨论。     

γ—Fe2O3响应苯类气体敏感材料特性研究

从电导控制理论，对掺钇、硫酸根离子等多元化、微结构γ—Fe2O3的热稳定性、响应苯类气体敏感性及其对相邻气体的高选择性，进行了系统研究与机理分析，并用DTA、TEM、RQ-1等方法进行表征与测量。结果表明，掺入适量Y2O3后能使γ—Fe2O3的相变温度提高到618℃，从而改善γ—Fe2O3基气敏元件的热稳定性；硫酸根离子和金离子的适量掺杂有助于提高苯类气体的敏感特性；γ—Fe2O3基体材料的微细化可增强γ—Fe2O3的表面气敏特性。从而为苯类有机气体敏感元件研制提供了一条新途径。     

基于恒流桥的醇系物气体检测模型设计与实现

设计了一种基于恒流桥的SnO2气敏传感器检测模型,该模型利用恒流源实现气敏元件阻值与输出电压呈线性关系,以提高气敏传感器检测准确度.实验结果表明传感器阻值随甲醇、乙醇、丙醇气体浓度增加呈乘幂函数衰减规律变化,检测浓度范围为0～1569.00mg.m-3,并对一定浓度范围实验数据进行归一化处理,能进一步提高测量准确度.     

高分散SnO_2纳米粒子的制备及其气敏性能研究

为了提高n型半导体SnO2气敏材料的性能,以碳微球为载体,制备了高度分散、粒径均匀的SnO2纳米粒子.采用静态配气法对基于该SnO2的气敏元件性能进行了系统测试,结果表明,在工作温度为330℃时,实验所得SnO2气敏元件对乙醇气体呈现出优异的响应灵敏度,性能优于相同测试条件下商用SnO2气敏材料.对5×10-6~200×10-6乙醇气体测试,结果显示,材料灵敏度与气体浓度有一定的依赖关系,灵敏度随着气体浓度的增加呈线性增长.     

微波水热法制掺铈SnO_2纳米气敏材料及其性能

采用微波水热法制备SnO2纳米粉体,应用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)对粉体进行结构表征和微观形貌观察;以所得粉体为原料制备厚膜气敏元件,对其进行气敏性能测试。结果表明:铈离子(Ce3+)的掺杂对SnO2晶粒的生长有抑制作用,掺杂后颗粒粒径约为50 nm;前驱体煅烧温度为700℃时,Ce3+的掺杂可改变SnO2气敏元件对某些气体的灵敏度,当工作温度为370℃时,掺杂x(Ce3+)=5%的气敏元件对乙醇的灵敏度达到20.5,对丙酮的灵敏度达到22,均高于未掺杂Ce3+的气敏传感器的灵敏度;Ce3+的掺杂可以降低厚膜气敏元件的本征电阻,提高其工作稳定性。     

MO-PECVD SnO2气敏薄膜的制备及表征

目的 探索制备SnO2薄膜的最佳工艺，研究氧分压与其薄膜元件气敏性能间的关系。方法 以金属有机化合物(MO)四甲基锡[Sn(CH3)4]为源物质，采用等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)。利用X射线衍射仪和扫描电镜(SEM)对薄膜的晶体结构、SnO2晶体的颗粒度进行了表征，对不同样品的气敏性能做了测试分析。结果 优化出制备SnO2薄膜的最佳工艺。结论 氧分压是影响SnO2颗粒尺寸大小及薄膜元件气敏性能的重要因素。     

α—Fe_2O_3气敏材料电阻随加热电流变化规律的探讨

本文用n－1结点法对α－Fe2O3系列气敏材料电阻值随加热电流变化规律做了拟合，并将结果与用最小二乘法以及文献[1]所得的结果作了分析对比，发现用R＝AIFe－Blm公式描述此规律与实验结果更为吻合。文中所述的n－1结点法对其它已知曲线形式的实验数据的处理具有普适性。     

The Relation between the Sensitivity and HeatingVoltage of ZnSnO 3 Gas Sensor

对ＺｎＳｎＯ３气敏元件特性的测试结果表明,元件灵敏度随加热电压的变化而变化．当加热电压小于某一特定值ＶＨ０时,灵敏度不变;当加热电压大于３倍ＶＨ０时,灵敏度降低,元件失效。通过Ｘ射线衍射和ＳＥＭ二次电子能谱等检测实验,找出了气敏元件灵敏度降低的原因．     

直流溅射掺杂Pt的SnO2薄膜气敏特性

采用非醇盐溶胶-凝胶工艺在Al2O3基片上旋转涂敷制备掺杂Sb的SnO2薄膜,再经直流溅射制得表面掺杂Pt的Sb∶SnO2薄膜,测试了薄膜对乙醇、汽油、苯、二甲苯、甲苯、丙酮和NH3气体的气敏性能,探讨了不同Pt掺杂量对乙醇气敏性能的影响.结果表明,Pt的溅射时间为90 s时,元件对50×10-6乙醇气体的灵敏度高达43,且薄膜具有较好的响应-恢复特性,其响应时间和恢复时间均为6 s.选择性研究表明,薄膜在加热温度为280℃时,具有很好的酒敏特性和选择性.     

掺锡α-氧化铁纳米晶粉体的制备及其气敏特性的研究①

以尿素水解法制得平均粒径为２７．７ｎｍ，比表面为６０．２ｍ２／ｇ的掺锡的α－氧化铁粉体，以该粉体为气敏材料制成的元件在最佳加热电流条件下对乙炔、异丁烷、氢气、一氧化碳、氨气等气体的气敏特性测试结果表明，掺锡有不同程度的增感作用，且降低了元件的最佳加热电流，缩短了响应－恢复时间，同时，从电导－温度曲线与比表面值，初步探讨了该材料的气敏机理为表面电阻控制型。     

掺杂Bi2O3及Sb2O3的SnO2陶瓷气敏性研究

本文以SnO2 为基质材料 ,在其中掺杂了Bi2O3 及Sb2O3 利用烧结法制得陶瓷气敏材料 ,并研究了材料对CO、H2、乙醇及液化气的气敏性能 ,得出了一些具有指导意义的结论。     

稀土元素修饰双层薄膜的气敏特性

采用PECVD方法制备Fe2O3／SnO2双层气敏薄膜，利用浸渍方法对稀土元素（La，Nd，Sm，Er，Yb）与铝配制的乳浊液进行表面修饰．测试结果表明，修饰后的双层薄膜对乙醇或丙酮具有较高的灵敏度与选择性。     

稀土SnO2半导体氧化物的气敏性质研究

制作了掺 La_2O_3,CeO_2,Pr_6O_(11),Nd_2O_3稀土氧化物的 SnO_2烧结型半导体气敏元件,测定了它们对于乙醇、丙酮、煤气、甲烷等十多种气体的气敏特性,结果表明上述元件的灵敏度和选择性均比不掺稀土的 SnO_2元件高,此外,考察了元件的加热功率对灵敏度的影响,发现稀土对于某些气体具有化学增感作用.     

基于静电纺丝法制备Cd掺杂的In2O3纳米纤维及对甲醛的气敏特性研究

本文采用了静电纺丝方法制备了Cd掺杂的In2O3复合纳米纤维,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对纳米纤维材料进行了相关表征.研究了纯In2O3和另外两种不同Cd掺杂的In2O3纳米纤维材料制作的三种气敏元件对室内甲醛气体的气敏特性.结果表明在以摩尔比为1∶1复合时,用静电纺丝方法分别制备出In2O3和CdO纳米纤维后再按1∶1掺杂制作的气敏元件工作温度较低为280℃,在10 ppm时其响应可达13,响应/恢复时间为34 s/35 s;并且具有良好的选择性.