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。     

超微粒SnO_2气敏材料研制现状

介绍了超微粒SnO2材料的几种主要制备方法及由相应材料制成的气敏元件性能特点，探讨了SnO2气敏特性与粉体粒度的关系。     

PCVD法超微粒α—Fe2O3的敏感特性

普通的α—Fe_2O_3,由于其所具有的高稳定性,对气体是不够敏感的。由于加入了SO_4~(2-)和 M~(4+)(M=Sn,Ti,Zr)使其微细化后成了具有实用价值的气敏材料。通常被用于检测烷烃等可燃性气体。在此基础上,用超微粒 Au 敏化的 Ti—α—Fe_2O_3材料实现了对 CO 的选择性检测。研制超微粒化、薄膜化和复合化的α—Fe_2O_3新型材料是当前气敏材料研究领域的一个重要课题。一、实验方法利用文献的方法合成超微粒氧化铁,并制成管状气敏元件,经热处理获得所需气敏元件。采用外加热动态脉冲法测试其气敏性能,用 Ra/Rg 表示气敏元件的灵敏度。     

SnO2超微粒薄膜气敏元件的研制与测试

用射频磁控反应溅射法在Si基片上沉积SnO_2超微粒薄膜,溅射过程中适量掺Pd,用IC技术制成气敏元件.实验结果表明:该元件在90℃左右时对氢气有极高的灵敏度,是一种薄膜化、集成化、高选择性的气敏元件.本文介绍薄膜制备、微观结构分析、元件设计及气敏特性测试.     

SnO2超微粒子薄膜的气敏特性研究

作者用自行设计的直流气体放电活化反应蒸发装置制备出平均粒径约为40nm的SnO_2超微粒子薄膜.研究了不同氧分压下所得SnO_2超微粒膜的形貌、结构和组成等特性,以及不同样品对各种易燃气体的气敏特性,得出了灵敏度随氧分压及灵敏度随工作温度的变化曲线.     

低功耗C_2H_5OH气敏元件

采用超细SnO2粉体，按照MQ—J1工艺制成低功耗C2H5OH气敏元件。该气敏元件将工作温度降低一半以上，而且选择性好，同时简化了常规C2H5OH气敏元件的生产工艺，是一种具有开发前途的气敏元件。     

TiO2气敏传感器研究进展

TiO2气敏传感器具有工作温度低、灵敏度高、响应速度快、制备简单等独特优点,已经成为人们关注的热点.本文概述了TiO2材料的导电类型和气敏机理,介绍了TiO2气敏传感器两个方面的研究进展:运用传统掺杂方法和利用纳米技术改善传感器性能;展望了TiO2气敏传感器今后的研究和发展方向.     

超细MgFe_2O_4复合氧化物的气敏性能研究

以FeSO4·7H2O和MgCl2·6H2O为材料,用新型化学共沉淀法制备了纳米尺寸的复合金属氧化物MgFe2O4粉体。将样品做成厚膜型气敏元件,测定了其对乙醇、甲醛、丙酮、甲苯、苯氨气、石油醚等还原(可燃)性气体的气敏特性。测试显示:700℃下,热处理1h,所得纳米微粉制作的元件在300℃工作温度下对丙酮有较高灵敏度和良好的选择性,并对气敏机理给予了解释。     

纳米ZrO2 基烧结型双敏元件的研究􀀂

纳米ZrO2作为一种新型的陶瓷材料已被应用于许多领域.本文主要介绍了低温强碱法制备纳米ZrO2材料,利用纳米ZrO2进行掺杂制作的元件有较好的气、湿敏特性.元件具有响应恢复快、结构简单等特点.作为湿敏元件时元件电容随湿度变化大,温度影响较小.作为电阻型气敏元件时,元件对NH3的选择性高.     

紫光激发提高ZnO基半导体气敏传感器的敏感性能

以激光-感应复合加热法制备的纳米ZnO粉末为气敏基料,制作厚膜型的管状气敏元件,采用紫光(波长为370～395nm)激发,对无水乙醇进行了静态配气法的气敏性能测试.结果表明在紫光激发下,ZnO基半导体气敏传感器在较低的工作温度条件下对无水乙醇具有较好的气敏性能,而且随着紫光光强的增大,气敏性能提高.     

NiFe2O4纳米材料的气敏性能研究

以FeSO4·7H2O和NiCl2*6H2O为原料,通过新型化学共沉淀法制备了纳米尺寸的NiFe2O4粉体,利用XRD、TEM等手段研究了其结构特性.NiFe2O4是一种新型的P型半导体气敏材料.以NiFe2O4纳米粉体为原料制备了烧结型旁热式气敏元件,该元件对甲苯具有较高的灵敏度和好的选择性,并对气敏机理给予了解释.     

SnO2纳米棒一维纳米材料气敏特性研究

在NaCl KCl熔盐介质中,在610～760℃焙烧利用室温固相反应合成的SnO2纳米棒前驱物,成功制备了SnO2纳米棒.利用TEM、XRD和XPS对SnO2纳米棒形貌、成分进行了表征和分析,SnO2纳米棒直径为10～60 nm,长度从几百个纳米到十几个微米.以SnO2纳米棒为原料,分别制备了厚膜气敏元件,考察了其气敏特性.在工作温度为300℃左右时,660℃焙烧制备的SnO2纳米棒元件对乙醇具有较高的灵敏度、好的选择性和响应恢复特性.     

氧化铋掺杂制备SnO2棒状晶粒气敏材料的研究

探讨了氧化铋掺杂的SnO2纳米棒状晶粒气敏材料的制备,并测试了材料的气敏特性。氧化铋在高温形成液相,促进SnO2棒状晶粒的形成,同时氧化铋作为气敏材料的添加剂提高了对乙醇等气体的灵敏度。结果表明,采用液相沉淀法制备纳米粉体,在Bi添加量为10mol%,850℃保温2h的烧结条件下,得到的SnO2棒状晶粒直径约50nm,线径比为5,且较为均一。粉体经过稀硝酸溶液浸泡,其晶粒形貌及相结构不变,酸洗处理后的棒晶粉体制备的气敏元件,电阻值适中,对气体灵敏度提高。对乙醇、丙酮、汽油、苯和氨气的测试说明,氧化铋掺杂的SnO2棒状晶粒作为气敏材料,在不同温区对乙醇和丙酮的灵敏度较高,而且工作温度较低,对汽油、苯和氨气等气体有较好的选择性。     

磁控溅射纳米SnO_2薄膜的气敏特性

采用磁控溅射制备SnO2薄膜气敏元件,测试了气敏元件的性能,研究了SnO2薄膜气敏元件薄膜厚度、元件加热功率和环境温度和湿度对元件的影响,气敏元件具有很好的灵敏度和选择性特性,对其敏感机理进行了探讨。     

Pr6O11/SnO2复合材料的制备及对异丙醇气敏特性的研究

通过水热法和退火处理制备了不同Pr浓度(0%,1%,2%,4%)的Pr6O11/SnO2复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等方法对制备材料的物相结构、微观形貌和元素组成进行了表征,并制成旁热式气敏元件,对异丙醇气体进行气敏测试。实验结果表明,基于2%样品的Pr6O11/SnO2气体传感器的气敏性能最佳,在最佳工作温度200℃下对100×10^-6异丙醇气体响应达到16.2,是纯相SnO2传感器响应的2.3倍。最后,对基于Pr6O11/SnO2复合材料气体传感器的气敏机理进行了分析讨论。     

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。     

WO3纳米材料的NO2气敏特性

通过固相掺杂法制得一系列不同掺杂量的WO3纳米粉体，利用X射线衍射仪，透射电镜等测试手段分析了材料的微观结构，测试了元件的气敏,分现，适量掺杂SiO2有利于提高WO3纳米材料对NO2气体的灵敏度，其中掺杂量为3％（质量分数）的烧结型气敏元件在120℃下对NO2有较高的灵敏度的选择性，是一种工作温度较低气敏性能很好的NO2气敏元件。     

三氧化钨纳米薄膜制备与气敏性能的研究

讨论一种对二氧化氮具有高灵敏性的WO3纳米薄膜的制备方法.当基片温度为室温,溅射混合气体(O2/Ar)的比例为1:1时,用直流反应磁控溅射法制备的薄膜,经过两步热处理(300℃/600℃),得到纳米结构WO3气敏元件.通过XRD、XPS和SEM对该薄膜的晶体结构和化学成分进行分析,用静态配气法测试NO2气敏特性.在Si3N4基片上制备的这种薄膜对空气中较低浓度的NO2(体积分数为0.1×10-5～3×10-5)具有优异的敏感特性和响应特性,最佳工作温度为150℃,在此温度下对其他一些气体(如CO,C2H5OH,NH3)的敏感性很差,显示出良好的选择性.     

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.     

SnO_2—基半导瓷气敏特性的复数阻抗谱研究

前言 SnO_2系氧化物半导体陶瓷是目前最常用的气敏材料。因其灵敏度高、工作温度较低而得到了广泛应用。选择适当的催化剂还可降低工作温度,或可提高选择性。在被检气氛中,氧化物表面会发生物理和化学吸附,致使表面能态发生改变,因而引起材料电导率的变化。无疑,材料本性及半导瓷的制备条件将直接影响着它们的表面状态,因而影响检出性能。为要研究材料的特性,人们往往把它作成元件,而对元件进行参