ZnSnO3气敏薄膜的制备和性能

利用共沉淀法制备了ZnSnO3粉体,通过直流溅射制备了气敏薄膜.研究了老化温度、薄膜的组成对气体的灵敏度影响.实验结果表明:600℃老化后,气敏膜薄膜的主要成分是ZnSnO3,在450℃时,该薄膜对乙醇灵敏度约为650,有望开发成酒敏元件.     

微米纳米学会推荐-基于电学修正多晶硅纳米薄膜的压力传感器

为了进一步提高多晶硅纳米薄膜压力传感器的性能,本文使用80nm厚度的多晶硅纳米薄膜作为压力传感器的压敏电阻,设计制作了一款压力传感器。压力传感器制备封装完毕后,利用电学修正技术使多晶硅纳米薄膜压敏电阻更精确地匹配。本文对压力传感器的制备流程进行了完整描述,在25℃至200℃的温度范围内,测试了压力传感器的性能。压力传感器的满量程为0.6MPa,在25℃和200℃时,灵敏度分别为22.19mV/V/MPa和18.30mV/V/MPa;在没有外界补偿的情况下,灵敏度的温度系数约为?0.10%/℃。在25℃和200℃时,失调分别是1.653mV和1.615mV, 失调的温度系数约为?0.013%/℃. 由于电学修正多晶硅纳米薄膜具有良好的压阻特性和温度稳定性,压力传感器表现出较好的性能。     

4H-SiC无线无源高温压力传感器设计

高温压力传感器研制的主要目的是解决高温恶劣环境下的压力测量问题,SiC是制造高温压力传感器的理想材料,结合薄膜技术与陶瓷厚膜技术,提出了一种新型的4H-SiC无线无源电容式高温压力传感器设计方案。应用Ansys有限元分析软件进行仿真,600℃时灵敏度为2.65 MHz/bar,说明传感器在高温下具有较高的灵敏度,对制备过程中的关键工艺——SiC深刻蚀进行了验证,刻蚀深度达到124μm,满足传感器制备要求。     

热处理温度对氧化铟薄膜特性的影响

利用离子束溅射沉积的方式在Al2O3陶瓷基片表面制备了In2O3薄膜,并分别研究了热处理温度对薄膜相结构、电阻-温度特性及气敏特性的影响。结果表明:薄膜相结构受热处理温度影响显著,热处理温度高于600℃时,薄膜相结构由无定形状态变为立方相状态;随着热处理温度的升高,薄膜电阻率显著增大;薄膜对CO气体具有良好的气敏特性,热处理温度为600℃时,薄膜对CO气体灵敏度达到最大值。     

自标定薄膜温度传感器的研制与标定

由于尺寸小,使用常规热电偶静态标定方法标定薄膜热电偶时,在标定过程与使用过程中,传感器和补偿导线上的温度梯度分布不一致,使薄膜热电偶的热电势也不同,影响其测温准确性。为解决这一问题,设计了集薄膜金—铂热电偶和薄膜铂电阻器于一体的自标定薄膜温度传感器及其标定系统,使用电子印刷法制备传感器,采用激光加热技术模拟其使用时的温度分布,通过有限元仿真分析其温度分布规律,基于温度外推实现薄膜热电偶静态特性自标定。结果显示,传感器中的薄膜热电偶在室温到300℃内的塞贝克系数为5. 3～7. 6μV/℃。     

NiO敏感电极NH3传感器制备及其响应性能

以NiO为敏感电极材料,钇稳定氧化锆(YSZ)陶瓷片为电解质材料,采用丝网印刷技术制备了片式混合电势型NH3传感器,对传感器在不同NH3浓度和不同工作温度下响应性能进行了研究.结果显示:在工作温度为550℃时,传感器对NH3的响应值最大,达到-57 mV.制备的传感器在550℃时,对(50～600)×10-6 NH3具有良好的响应性能,响应信号与NH3浓度的对数呈现出良好的线性关系.在550℃高温时,传感器表现较好的重复性,但其交叉敏感性有待提高.为阐述传感器的敏感机理,进行了交流阻抗测试研究.     

CFCC-SiC基底NiCr/NiSi薄膜热电偶制备及性能研究

在碳纤维增韧补强碳化硅陶瓷复合材料(CFCC-SiC)表面制备了NiCr/NiSi薄膜热电偶。传感器结构自下而上依次为CFCC-SiC陶瓷基底、SiO2过渡层,Al2O3绝缘层及NiCr/NiSi热电偶层。对所制备传感器进行了静态标定,其在300℃~700℃范围内具有稳定的热电动势输出,平均Seebeck系数为41.71μV/℃,传感器极限使用温度约为750℃。     

金属薄膜加热器的研究

采用射频溅射方法制备了Cr和Ni-Cr(Ni:80%,Cr:20%)金属薄膜,探讨了热处理温度和时间对Cr薄膜电阻温度系数和电阻率的影响.在一定直流电压条件下,Ni-Cr和Cr薄膜微型加热器的加热温度可达到100℃,且升温速率皆大于0.50C/s.通过测量微加热器的电阻温度曲线,表明所制备的金属薄膜式微型加热器具有较好的稳定性和重复性,能够满足PCR生物芯片和硅基热分布式微流量传感器的要求.     

薄膜高温热流测量技术研究

薄膜热流传感器具有响应时间快,体积小等优势,可用于航空、航天等领域高速飞行器表面短时间的高温热流瞬态测量。热流传感器原理基于不同热障层薄膜下薄膜热电偶温度变化量的大小,通过离子束溅射镀膜工艺成功制备快速响应薄膜高温热流传感器。试验结果表明:该传感器热响应时间可达0.1s,温度可达900℃。     

超低温薄膜压力传感器的研制

本文对薄膜压力传感器的原理、结构、工艺等进行了分析,并介绍了应用离子溅镀、激光调阻等技术研制成的一种小型超低温薄膜压力传感器.这种传感器测量范围宽、精度高、抗振动和抗腐蚀性强,能在-200℃～100℃温度范围内稳定可靠的工作.