CuO－SnO_2半导体陶瓷气敏机理研究

本文根据实验结果，分析了以ＳｎＯ＿２为主体材料的ＣｕＯ作添加剂的ＣｕＯ－ＳｎＯ＿２气敏传感器的敏感性能，并从理论上对其气敏机理进行了探讨。     

CuO-ZnO异质结半导体陶瓷气敏机理的研究

ＣｕＯ－ＺｎＯ异质结气敏传感器是一种新型的气敏传感器,它有成本低,工艺简单、检测方便等众多优点,本工作主要研究了ＣｕＯ和ＺｎＯ不同比例情况下,该传感器的气敏性能。测试了它的阻温特性及在不同温度,不同气氛条件下器件的灵敏度,并从理论上对测试结果及敏感机理进行了分析和讨论。     

ZrO2氧敏陶瓷的工作机理与研究进展

ZrO2氧敏陶瓷在汽车发动机、电厂等燃烧设备、高温冶炼、环保与计量等方面有着重要的作用。本文综述了ZrO2氧敏陶瓷的导电与反应机理，指出了此浓差电池型材料在制备与应用过程中的影响因素，并对近年来ZrO2氧敏陶瓷材料的研究进展及存在的问题进行了分析，指出了发展方向。     

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。     

多功能NiO—SnO2气敏材料的敏感特性

采用化学共淀淀法合成了不同配比的ＮｉＯ－ＳｎＯ２气敏材料，用Ｘ射线衍射法分析材料的结构与组成，测试了元件的气敏性能，并利用表面催化作用较好的解释了材料的敏感机理，通过改变ＮｉＯ的掺杂量及气敏元件的加热功率，ＮｉＯ－ＳｎＯ２材料可分别实现对Ｈ２，Ｃ２Ｈ５ＯＨ的选择性检测以及对Ｃ２Ｈ５ＯＨ、Ｈ２、ＣＯ、Ｃ４Ｈ１０和汽油等气体的广谱检测。     

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。     

SnO2气敏材料动态测试方法研究

气敏材料的气敏特性来源于气体在材料表面的吸附和表面反应过程。传统的气敏材料测试方法及仅仅测试材料在与气体接触前后电阻的变化,只有反映气体吸附的结果,而不能反映吸附和解吸的动态过程。本文提出了一种新的气敏材料测试方法,在间接加热的过程中测试气敏材料的动态特性。由于工作温度的变化,气敏材料的电阻按一定规律变化。不同气体在材料表面有不同的吸附机理和活化能,温度变化时气体在材料表面的反应平衡发生变化。根据这一原理可以得到气体的特征谱线,从而使气敏材料具有优良的选择性。     

异质复合结构纳米纤维SnO2/ZnO的制备及其气敏特性研究

采用静电纺丝法制备了多级中空结构的SnO₂纳米纤维, 然后将SnO₂纳米纤维置于90℃乙酸锌溶液中, 恒温水浴条件下, 在SnO₂纳米纤维上生长了ZnO纳米球, 形成了异质结构的SnO₂/ZnO复合纳米纤维。分别通过XRD、SEM、EDX和XPS等表征手段对异质复合纳米纤维SnO₂/ZnO材料的结构、形貌及元素含量进行了表征分析。异质结构的SnO₂/ZnO复合纳米纤维保持了SnO₂纳米纤维多级中空的纤维结构, SnO₂纳米纤维长度约为300 nm, 依附于SnO₂纤维表面的SnO₂纳米颗粒生长的ZnO纳米球直径为250~300 nm。采用静态气体测试系统对异质复合纳米纤维SnO₂/ZnO气敏元件的气敏性能进行了测试。测试结果表明: 异质复合纳米纤维SnO₂/ZnO气敏元件在最佳工作温度350℃下, 对(0.5~100)×10^-6丙酮具有优异的响应灵敏度、较好的选择性和长期稳定性。异质复合纳米纤维SnO₂/ZnO中存在于ZnO纳米球与SnO₂纳米颗粒间的N-N同型异质结导致复合材料晶界势垒高度的降低, 改善了电子与空穴的输运特性, 促使SnO₂/ZnO异质复合纳米纤维的吸附能力大大增强, 从而改善了SnO₂/ZnO元件的丙酮敏感特性。     

半导体陶瓷型薄膜气敏传感器的研究进展

半导体陶瓷型薄膜气敏传感器,具有灵敏度高、与气体反应快、制备成本较低等优点,已经成为近年传感器研究和开发的重点．是未来气敏传感器的发展方向之一。本文介绍了陶瓷型半导体薄膜气敏传感器常见的器件结构、薄膜材料的主要制备方法．部分主要的半导体金属氧化物薄膜气敏材料．以及近期相关的研究进展,并扼要分析了今后的发展方向。     

碳纳米管气敏传感器响应机理研究进展

碳纳米管以其优异的表面化学性能和良好的电学性能成为制作化学传感器的理想材料.论述了碳纳米管的结构特点及其气敏响应机理的最新进展,包括气敏吸附和电学传感机理和复合型碳纳米管气敏材料响应机理研究的进展.     

MO—PECVD SnO2—x气敏薄膜

以金属有机化合物(MO)四甲基锡[sn(CH_3)_4]为源物质,利用等离子体增强化学气相沉积技术,分别在单晶硅片、三氧化二铝陶瓷基片上淀积了纯净的SnO_(2-x)薄膜,对淀积的一些工艺条件,膜的结构、成分和薄膜元件的气敏性能进行了研究,并与普通PECVDSnO_(2-x)薄膜元件的气敏性能作了比较,对SnO_(2-x)膜的气敏机理作了探讨。     

α-Fe_2O_3(SnO_2,SO_4~(■))材料气敏机理的研究

本文研究了α-Fe_2O_3(SnO_2,SO_4~=)材料的气敏特性,进一步讨论了它的气敏机制。认为在α-Fe_2O_3与还原性气体的相互作用过程中不存在向 Fe_3O_4的相变。强还原性气体的敏感过程属于与表面吸附氧间的催化氧化过程。     

γ-Al2O3基纳米陶瓷气敏元件稳定性研究

报道对采用纳米粉料制作的γ-Al2O3基气敏元件的稳定性的研究结果。分别采用纳米粉料和微米级粉料制备了γ-Al2O3基气敏元件,该气敏元件对碳氢化合物还原性气体敏感;连续17个月测定了这些气敏元件对甲烷的气敏特性;通过XPS等技术分别在3个阶段对这两种元件的表面化学元素含量进行了表征。结果表明,元件失效的原因之一是由于在气敏反应过程中由于部分反应产物在表面沉积造成表面活性位减少,并导致吸附能力下降所致;而元件失效或不稳定与使用过程中元件表面有沉积物有关。通过以上研究工作,找出了利用纳米粉料制备气敏元件失效快和长期工作稳定性差的部分原因,为该类材料的进一步发展提供实验依据。     

用激光烧结法制备的SnO2薄膜的气敏性质

用溶胶-凝胶法制备SnO2前驱液,然后用提拉法分别在单晶Si和Al2O3基片表面制备出SnO2前驱膜,再用脉冲Nd:YAG激光烧结前驱膜使其转变为晶体SnO2薄膜.用XRD分析了单晶Si表面的SnO2薄膜,研究激光功率对SnO2薄膜相组成的影响.TEM观察表明,激光烧结后的薄膜SnO2颗粒均匀,直径约为10 nm.用激光烧结法制备的SnO2薄膜对浓度为1.80×10-4丙酮的最高灵敏度为30～40,明显高于用传统烧结法制备的SnO2薄膜的灵敏度.激光烧结能降低薄膜具有最高灵敏度的工作温度.     

α－Fe_2O_3气敏陶瓷的研究

本文比较全面地介绍了十几年来国内外对α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３气敏陶瓷的研究状况，并对其中典型的研究结果进行了分析和比较，总结出了一些带有一定普遍意义的规律；同时也提出了研究中存在的一些问题。最后，本文提出了我们对α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３陶瓷气敏性来源的看法，并着重指出了先前没有被大多数研究者引起足够重视、且对功能陶瓷来说是至关重要的问题，即α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３陶瓷的显微结构及其与气敏性之间的关系。在此基础上我们提出了今后研究方向的一些看法。     

TiO2-WO3复合薄膜型气敏传感器性质研究

二氧化钛和三氧化钨是具有重要功能的无机n型半导体材料，常用来制备气敏传感器。本文利用电子束蒸发制备了TiO2-WO3复合氧化畅薄膜，在500℃下退火2h。通过SEM和XRD观察了该薄膜的形貌特性并进行了气敏测试。实验表明，该薄膜对酒精、丙酮和二氧化硫气体具有较强的敏感性。本文还研究了温度、复合浓度和气体浓度对薄膜气体传感能力的影响。