乙醇气敏传感器及敏感度测试

二氯化锡具有灵敏度高，工作温度低、电路简单、造价低廉等特点，广泛用作硅基微结构气敏传感器的气敏材料。在二氯化锡薄膜中有意识地掺入适量催化剂，可提高气体敏感度，本文开展乙醇气敏机理的研究、进行气敏薄膜制备和掺杂后敏感度测试。     

化学汽相沉积法制SnO2掺杂薄膜及其气敏特性的机理研究

】文中探讨用汽相沉积法制备ＳｎＯ２掺杂薄膜的不同工艺。研究ＳｎＯ２掺杂薄膜的光谱透过率气敏特性,测试掺５％Ａｇ的ＳｎＯ２薄膜在不同比例乙醇气体气敏作用下表面电阻气敏特性曲线。结果表明,汽相沉积法制备ＳｎＯ２掺杂薄膜工艺重复性好,灵敏度高,可用于制造新型的“气敏—光透过性”型气敏传感器。     

基于硅桥的新型甲醛气体传感器的研究

提出了一种基于高分子薄膜溶胀效应的新型MEMS压阻式甲醛气体传感器,其结构由嵌入惠斯通电桥的硅桥和一层改性丙烯酸酯气敏薄膜构成,敏感薄膜因吸收甲醛气体发生溶胀使硅桥上的惠斯通电桥产生输出电压,从而实现对甲醛气体的检测.基于弹性力学薄板原理构建了该气体传感器中硅桥与改性丙烯酸酯薄膜相互作用的模型,并推导出传感器的输出公式.实验结果验证了理论分析模型,实验结果表明该传感器有很好的线性,选择性.实验测得该传感器灵敏度为0.975×106ecr,分辨率为10×10-6,响应时间和恢复时间分别为50s和65s.该传感器结构简单、无须加热,工艺成熟、成本低,应用MEMS 工艺技术可实现与信号处理电路的集成.     

SnO_2∶ZnO 薄膜乙醇气敏光纤传感技术

本文提出了一种新的气敏光学薄膜,其基质为二氧化锡,掺杂质为氧化锌。试验了它对乙醇的气敏特性,获得良好的效果。     

In/Sb掺杂SnO_2纳米薄膜的H_2S气敏特性

采用溶胶-凝胶浸渍提拉法(Sol-Gel Dip-Coating, SGDC)制备SnO_2纳米晶薄膜气敏传感器.较系统地研究了掺杂量、镀膜层次和热处理温度等制备工艺对薄膜表面形貌、晶粒大小及气敏性能的影响.研究结果表明:铟的最佳掺杂量为4at%,最佳镀膜层数为7层,最佳热处理温度为600 ℃.气敏传感器最佳工作温度为165 ℃,在此工作温度下,薄膜的灵敏度分别为26.3(137 ppm H_2S)和2.5(2.74 ppm H_2S),薄膜的响应恢复时间较短分别为8 s和22 s,对H_2S气体有较好的选择性.     

掺DY可改善SnO2薄膜的丙酮气敏光反射特性

本文在二氧化锡薄膜中掺入适量D_Y,测量了它的丙酮气敏反射光谱,发现相对于纯二氧化锡薄膜,其气敏光谱范围大大扩宽。并测试由S_nO_2:D_Y膜造成的光纤传感装置性能,解释了它的机理。     

微结构气敏传感器制造工艺的研究

本文主要介绍了微结构气敏传感器制造工艺中的关键技术,例如双面光刻、反应等离子刻蚀、硅的各向异性腐蚀、采用溶胶—凝胶镀膜技术制备ＷＯ３敏感薄膜。文中还给出ＷＯ３薄膜的ＸＲＤ和ＳＥＭ表面分析图。对结构和表面形貌进行了分析,并给出传感器的气敏特性曲线。最后对存在的问题进行了简单的讨论。     

薄膜型集成温—湿度传感器

文章推出一种温—湿度一体化的传感器,该传感器以硅片为基础材料,用扩散法制成P—N结做测温元件,测湿元件是用高频溅射法制成的复合氧化物湿敏薄膜,湿敏膜的加热清洗可用敏感膜下面的扩散电阻加热器进行。这种一体化的传感器使用方便、响应快,且容易做到一致性和互换性。该传感器制作中完成了薄膜工艺与硅平面工艺的兼容和金属氧化物材料与硅材料的兼容。文章讨论了有机敏感机理、给出主要制造工艺和特性。     

浅谈SAW气敏传感器的发展

SAW气敏传感器是一种基于声表面波器件波速和频率随外界环境的变化而发生漂移的原理制作而成的一种新型的传感器。本文介绍了SAW气敏传感器的结构、特点及其工作原理,讨论了SAW气敏传感器的应用前景和发展趋势。     

基于锑掺杂的高灵敏度纳米SnO_2气体传感器

采用非水溶剂溶胶-凝胶法制备了粒径为10 nm左右的SnO_2基纳米气敏材料,制作成烧结型气体传感器,通过锑的掺杂来提高纳米SnO_2气体传感器的灵敏度和选择性,结果表明,锑的掺杂百分比为0.045%时,传感器对酒精的灵敏度最大,并对酒精显示出良好的选择性和响应恢复特性.     

一种新型矿井瓦斯传感器的研究与设计

研究并设计了一种用于矿井瓦斯气体安全监测的气体传感器。传感器中气体敏感元件是利用溶胶-凝胶法在陶瓷管外表面制备的Fe^3＋搀杂SnO2薄膜。此薄膜对甲烷等易燃易爆气体有较高的敏感性和较短的响应（恢复）时间。该传感器采用MAX-197芯片，可以同时采集多个气敏元件的模拟信号并进行12位高精度A／D转换。传感器利用数码管进行显示，并连接危险报警器，能够及时准确地监测矿井的气氛环境并对瓦斯爆炸等潜在危险进行预警，以保证矿井的安全。     

Zn_2SnO_4气敏材料的共沉淀法制备及其氧化物掺杂改性

新型复合材料Zn_2SnO_4具有良好的气敏性,文献鲜有报道Zn_2SnO_4材料的制备以及氧化物掺杂改性;因此采用液相共沉淀法制备了Zn_2SnO_4粉体材料,利用X射线衍射仪(XRD)对合成的材料的结构进行了表征;通过固相反应制备了MnO_2,Li_2O掺杂的Zn_2SnO_4粉体,对旁热式气敏元件的性能进行了测试.实验发现Zn_2SnO_4是一种性能优良的酒敏材料,氧化物掺杂剂MnO_2和Li_2O的加入明显提高了材料对乙醇气体的灵敏度和选择性,质量百分含量为0.5%的Li_2O的掺杂量可以使元件对于体积分数为50×10-6的乙醇气体灵敏度达到150.     

基于SOI晶圆材料的硅微压传感器

为解决硅微压传感器制作过程中存在的问题,以SOI晶圆材料为基础,使用有限元方法优化设计岛-膜型1kPa压力敏感结构,采用MEMS工艺完成传感器芯片制作,并对封装后的传感器进行了测试。测试结果表明,传感器输出灵敏度大于60 mV/kPa,非线性小于0.1%FS,精度小于0.5%FS,器件具有较好的性能指标。     

NiO基厚膜NO_2传感器的研制

文中分别以化学沉淀法、柠檬酸法和均相沉淀法制备了NiO纳米材料,通过XRD方法对所制备材料的晶体结构进行分析表征.并以上述不同方法制备的NiO为基体材料,Cr2O3、WO_3为掺杂剂制作了电导型厚膜NO_2气体传感器.研究了工作温度、掺杂剂等对器件气敏性能的影响.结果表明:掺杂WO_3的NiO基厚膜传感器对NO_2有较高的灵敏度、良好的选择性及响应特性,并且对器件的敏感机理做了初步的分析.     

SnO2基CO气敏元件的进展

用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制得SnO2超细粉体，采用掺杂的办法改进SnO2基CO元件的各种性能。当同时将RuO2(0．3wt％)、Sb2O3(2wt％)、CeO2(2wt%)、SiO2(2wt％)和PdCl2(2wt％)作为掺杂刺掺入SnO2微粉中，经过充分混和、烧结后，得到了具有良好特性的SnO2基CO元件在70mA的最佳工作电流下，元件具有较好的响应恢复特性，不必用高低温变换的工作方式；对CO有良好的选择性，并且具有较好的长期稳定性．     

微机械氮化硅梁谐振式压力传感器

报导一种新型的电热激励、压阻拾振的氮化硅梁谐振式压力传感器。器件采用微电子机械加工技术和键合技术研制。谐振频率85kHz,空气中品质因素Q值接近1000,在真空中达到40000。采用闭环自激振荡方式测定压力传感器的压力特性,压力测试范围0－400kPa,灵敏度23．8Hz/kPa。     

Waveguide Sensors for Measuring Concentrations of Components in Gas Mixtures and Liquids

Optical diagrams of waveguide sensors for measuring concentrations of components in gas mixtures and liquids are considered. The characteristics of the absorption cells of several waveguide systems are calculated as functions of parameters of optical waveguide. An ammonia waveguide sensor based on a Ta₂O₅ film deposited on a glass substrate is considered. The sensitivity of the sensor is 6 × 10^–6. Methods for increasing the sensitivity of the sensor are suggested.     

低功耗烧结气敏元件制备和气敏特性研究

未经掺杂的金属氧化物半导体气敏传感器通常灵敏度很高，但选择性较差。为提高选择性和一致性，设计了一种特殊结构的低功耗SnO2烧结气敏元件的制备方法，测试了SnO2烧结气敏元件的气敏特性。制备的SnO2烧结气敏元件在40mW的加热功率条件下，100ppm的CO气氛中灵敏度达到3，响应时间仅为4s；在180mW的加热功率条件下，对氢和碳氢化合物（如CH4和LPG）敏感。这类低功耗烧结气敏元件选择性和一致性好，有望用于室内煤气泄漏检测等场合。