薄膜气敏材料的性能和研制薄膜气敏元件的工艺探索

给出了薄膜气敏材料性能的测试结果：存在最佳灵敏度膜厚l *（ l *≈1500?）;动态特性;膜越薄响应越快;存在最佳掺杂（ CeO2）量x%,x的取值范围为5~15。提出了复合绝缘膜Si/SiO2/Al2 O3衬底;提出了研制薄膜的粉末溅射;给出了研制电导气敏薄膜元件的工艺流程,并对各工艺进行了必要的说明。     

采用粉末溅射的SnO2/CeO2薄膜气敏材料及元件

为改善气敏元件的性能 ,提高稳定性 ,采用粉末反溅研制了 SnO2/CeO2乙醇敏感材料 ,结果 表明灵敏度在 CeO2掺杂范围 4%- 32%、膜厚 100- 180nm时较佳 ,特征时间τ与膜厚 l遵循 τ∝ l2规律 ,研制出乙醇灵敏度 20- 80、特征时间 < 15s的微型平面旁热式 SnO2气敏元件 ;元件 灵敏度测试存在一个 4.5- 10.5V相对稳定的测试电压区间 ,且在湿度影响下显著降低.     

金属氧化物气敏新材料的开发

提出了开发n型金属氧化物气敏材料的理论,指出了禁带宽度Eg2 eV的材料都有可能研制薄膜气敏元件,通过Fe2O3/2%CeO2,TiO2/2%CeO2薄膜元件试制成功,论证了理论的正确性;发展了复合材料的开发理论,对ZnSnO3的气敏特性进行了测试。     

粉末溅射金属氧化物薄膜气敏元件

指出了薄膜元件能否实用化的关键在气敏层的稳定性;提出了粉末溅射和高能溅射是气敏层稳定性的保证。指出了能实用化的薄膜元件是否能生产还要有较高的成品率,这就要求对晶体管光刻工艺进行改造和发展。给出了SnO2/16%CeO2,ZnO/1%CeO2,Fe2 O3/2%CeO2,TiO2/2%CeO2,ZnSnO3（ ZnO +SnO2）元件的气敏特性。     

非加热气敏元件气敏机理研究

研制成α－Ｆｅ２Ｏ３和ＣｅＯ２非加热气敏元件，指出气敏元件的比表面积越大（可达１４２ｍ＾２／ｇ），吸附的ＯＨ＾－（Ｏ＾２＾－）越多，气敏性能越好，研究了温度与阻值变化关系以及表面吸附氧的状态与温度关系，指出了表面吸附氧主要以Ｏ＾－和Ｏ＾２形成存在，气敏元 件对氢等不原气体感，对ＣＯ不敏感。     

SnO2光敏,气敏元件的性能研究

报道了用常压蒸发法制备的ＳｎＯ２薄膜的光敏性能和用烧结法制备的圆珠状气敏元件的气敏性能。初步探讨了其结构与机理。指出进行集光敏、气敏全一体的传感器的研究。     

微结构气敏传感器敏感薄膜制备方法的研究

随着微结构气敏传感器的出现,金属氧化物半导体薄膜因具有灵敏度高、热质量小、批量制备一致性好等特点受到日益广泛的重视,本比较了在微结构气敏传感器中三种方法制备的ＳｎＯ２敏感薄膜的结构和气敏响应特性。结果表明,用液涎生长和热氧化技术制备Ｓｎ２薄膜虽然能采用Ｌｉｆｔ－ｏｆｆ技术成形,但由于膜中晶粒结构和Ｓｎ／Ｏ比不合适使得它的气敏响应特性很差;室温混合气氛（Ａｒ／Ｏ２比为８：２）下射频溅射ＳｎＯ２靶然     

超高灵敏度的气敏元件

一、前言以往,气敏元件已用于液化石油气和城市煤气的泄漏报警仪。这是大家熟悉的。用于这些探测装置的敏感元件,其探测气体的下限浓度为 1～10ppm。近年来,正在寻求一种过去不能探测的或从未作为探测对象的、对各种气体的灵敏度都高的敏感元件。现举例如下。 1.在一般的家庭和楼房内,为了排除烟和H_2S等坏气味,以创造心情愉快而舒适的环境,需要对这些环气味成份进行     

La07Sr0.3FeO3纳米晶薄膜的制备及FET式气敏元件的研制

采用溶胶凝胶工艺,合成出纳米晶Ｌａ０．７Ｓｒ０．３ＦｅＯ３薄膜,薄膜为钙钛矿结构,平均粒径在４０ｎｍ左右。利用该薄膜采用平面工艺制作出微米尺寸、室温工作的Ｌａ０．７Ｓｒ０．３ＦｅＯ３纳米薄膜栅ＯＳＦＥＴ式气敏元件,并对其气敏性能进行了测试,发现器件的漏电流在乙醇气体中增大,在氨氧化物中降低。     

微结构气敏传感器敏感薄膜制备方法的研究

随着微结构气敏传感器的出现 ,金属氧化物半导体薄膜因具有灵敏度高、热质量小、批量制备一致性好等特点受到日益广泛的重视。本文比较了在微结构气敏传感器中三种方法制备的SnO2 敏感薄膜的结构和气敏响应特性。结果表明 ,用液涎生长和热氧化技术制备的SnO2 薄膜灵敏度高、稳定性好 ,但这种方法与lift off技术不兼容 ;室温直流溅射Sn然后热氧化方法制备的SnO2 薄膜虽然能采用lift off技术成形 ,但由于膜中晶粒结构和Sn/O比不合适使得它的气敏响应特性很差 ;室温混合气氛 (Ar/O2 比为 8∶2 )下射频溅射SnO2 靶然后退火制备的SnO2 薄膜 ,不仅对有机分子十分灵敏 ,而且与微电子工艺相容。室温射频溅射是制备微结构气敏传感器敏感薄膜较理想的方法     

低功耗甲烷气敏元件的制备及气敏性能研究

甲烷气体通常需要在较高的工作温度下工作,要达到这个工作温度区间,元件体电阻越大,功耗也就越大;要降低功耗,就要降低元件体电阻.本文所述元件是在SnO2敏感膜材料中掺入Pd,Sb2O3,Al2O3等添加剂,制成微珠式元件,从而大大降低了元件的体电阻,设计出一种低功耗CH4气敏元件.此种元件在低于150 mW的加热功率下,在5000×10-6的CH4气氛中灵敏度可达到3以上,响应时间小于10 s,且具有良好的选择性和稳定性.     

不连续Pt薄膜对ITO薄膜气敏特性的影响

在320℃时,如氧化铟锡(ITO)薄膜暴露在乙醇气氛中则其电阻急剧下降。利用直流平面磁控反应溅射的方法在约1Pa的氧与氩的混合气体中溅射铟锡合金制备了ITO薄膜。如果在ITO薄膜表面沉积一层不连续的Rt膜,薄膜对乙醇蒸汽的检测灵敏度大大提高,而且工作温度下降。本文就制备工艺对薄膜检测灵敏度的影响做了一些探讨,并且对Rt膜的作用进行了讨论。     

铁氧化物薄膜气敏材料的制备及性能研究评述

本文综合介绍近年来在铁氧化物薄膜所敏材料制备方法、性能方面的研究新进展，探讨了各种方法的特点。提出了今后铁氧化物气敏传感器的研究及改进方向。     

溶胶—凝胶法制备薄膜湿敏元件的研究

用溶胶－凝胶法制备了Ｒ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系（Ｒ＝Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ）薄膜湿敏元件，研究了它们的感湿特性，对薄膜的结构、导电机理进行了讨论，获得的湿敏元件具有响应快、滞后小和灵敏度等优点。     

Sol—Gel法制备ZrO2—SnO2薄膜的常温气敏机理

根据Ｓｏｌ－Ｇｅｌ工艺制备的ＺｒＯ２－ＳｎＯ２薄膜的气敏性能数据，提出了常温下ＳｎＯ２（ＺｒＯ２）薄膜对Ｈ２Ｓ的气敏机理模型。根据此模型所得定量分析结果与实验结果一致。     

多层气敏薄膜表面吸附及界面扩散的研究

制备了ＳｎＯ３／ＺｎＯ及ＺｎＯ／ＳｎＯ３多层结构的气敏薄膜，用能谱结合氩离子刻蚀的方法及Ｘ射线衍射法，对薄膜的表面吸附。膜间的相互与组成等进行了研究，结果表明：薄膜表面存在少量的吸附多层膜中锌的扩散远比锡一个模型，对吸附现象作了初步的解释，讨论了造成锌锡扩散的原因。     

溅射条件对湿敏薄膜特性的影响

本文介绍了RF溅射制备湿度敏感膜技术,讨论了衬底温度、工作气体及压力、放电电压及时间对湿敏膜感湿特性的影响。实验结果表明,只要认真控制上述工艺条件便可以制成感湿特性良好的湿度敏感膜。     

铁氧化物薄膜气敏材料的制备及性能研究评述

本文综合介绍近年来在铁氧化物薄膜气敏材料制备方法、性能方面的研究新进展 ,探讨了各种方法的特点。提出了今后铁氧化物气敏传感器的研究及改进方向     

纳米SnO2基气敏元件对甲醛气体的检测

采用溶胶-凝胶法制备了纳米SnO2粉末,利用X射线衍射仪(XRD)以及原子力显微镜(AFM)对材料的晶体结构及晶粒尺寸进行了表征.采用制备的纳米SnO2作为基底材料,掺杂纳米TiO2粉末(SnO2与TiO2的物质的量之比为9:1)以及少量的Ag+(物质的量百分比为0.2%～0.4%),以此材料制成气敏元件,检测了元件的甲醛气敏性能.结果表明:该元件在工作温度为300℃时,对200×10-6的甲醛具有较好的敏感性,在不同的工作温度下,元件表现出良好的气敏选择性.理论计算表明,气体分子轨道能量的差异是元件气敏选择性的定性因素.     

La_(0.7)Sr_(0.3)FeO_3纳米晶薄膜的制备及FET式气敏元件的研制

采用溶胶凝胶工艺 ,合成出纳米晶La0 .7Sr0 .3FeO3薄膜 ,薄膜为钙钛矿结构 ,平均粒径在 4 0nm左右。利用该薄膜采用平面工艺制作出微米尺寸、室温工作的La0 .7Sr0 .3FeO3纳米薄膜栅OSFET式气敏元件 ,并对其气敏性能进行了测试 ,发现器件的漏电流在乙醇气体中增大 ,在氮氧化物中降低。