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半导体气敏器件简介

气敏器件(又称气敏传感器)是一种对环境气氛中某些氧化性气体、还原性气体、有机溶剂蒸汽十分敏感的电子器件,被广泛应用于对可燃性气体和有毒性气体的检测、检漏、报警和监控等领域。$$一只完整的气敏器件是由防爆网、管座、电极、玻璃基体、加热器和氧化物半导体等几部分组成的,其结构如图1所示。$$气敏器件的核心部分是金属氧化物...  (本文共2页) 阅读全文>>

权威出处: 电子报2002-09-08
华东师范大学
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二氧化锡气敏传感器的研究

随着经济社会的发展,人们越来越重视对有毒有害气体的监测,而氧化锡气敏传感器具有灵敏度高、成本低、响应恢复性能较好的优点,得到广泛的应用。本文在经过文献调研和科学实验的基础上,以纳米二氧化锡材料为气敏材料,研究其对乙烯和乙醇等气体的气敏性能。本文首先研究Sn02气敏传感器对乙烯的气敏性能。通过化学沉淀的方法制备了Sn02粉体材料,经过SEM、XRD等手段的表征表明其粉体颗粒的尺寸约为10nrn,且颗粒分布较好,无明显团聚。用纯Sn02气敏传感器对10ppm的乙烯进行测试,在工作温度约为200℃(此时加热电流为140mA)的时候灵敏度最大,约为2.2,此时的响应恢复性能也较好,响应时间为1s,恢复时间为5s。分别在Sn02材料中掺杂3wt%的PdCl2和CuO,制成气敏传感器,结果表明,掺杂3wt% PdC12的器件对乙烯的灵敏度提升较为明显,灵敏度峰值从2.2提升到3.7,并且它的最佳工作温度从200℃下降到160℃,此时的响应恢...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

黑龙江大学
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半导体修饰ZnO甲醛传感器制备

甲醛传感器如今已经大量而广泛的应用于社会的各个领域当中,如工业、气体检测、人们的家居生活等。在甲醛传感器的制备与研究当中,人们已经不仅是把重点放在传感器的传统特性的提升上,如灵敏度、选择性等,还希望能够改善工作条件对传感器的限制,即能使传感器在室温下进行正常工作。在本论文中,我们将主要研究一种紫外线激励的气体传感器,这种传感器主要以半导体异质结为主,如CdO+ZnO和CdS+ZnO异质结构,这种传感器可以工作在常温状态下,无需传统的加热手段。这里我们选取波长为370nm左右的紫外线作为激励源,纳米结构CdO+ZnO和CdS+ZnO可以利用简单的化学方法得到。为了更好的研究其甲醛气敏传感器性能,我们还创造性的设计了一个适合在实验室搭建的测试系统,这样,我们就可以验证我们的设计的甲醛传感器的性能如何。测试后通过实验结果我们可以看出,与简单的ZnO纳米结构相比,这种异质结构不仅可以工作在常温状态下,还具有很好的光电性能,可以大大的提高...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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紫外光激发型半导体氧化物气体传感器的研究

半导体氧化物气体传感器在环境、民生/工业安全等领域扮演着重要的角色。但是半导体气体传感器通常是通过加热方式来克服高的反应活化能,以实现高灵敏度和快速响应-恢复特性。加热使传感器在较高的温度下工作,导致器件使用寿命降低,也容易引爆待测的可燃性气体,造成安全隐患。同时在传感器中配置加热器,既增加了器件功耗,也不利于传感器的集成化和小型化。目前的研究表明,紫外光激发是代替加热,实现传感器室温下检测的有效方法。然而光激发型气体传感器的研究刚刚起步,在材料设计与制备、器件结构设计与制作以及敏感机理等方面还有许多需要解决的问题。本论文选用低功耗紫外发光二极管作为激发光源,开发了一系列新型光激发气体传感器。以兼具光催化和气敏性能的半导体氧化物SnO_2、ZnO、TiO_2、In_2O_3为敏感材料,进行光激发气敏特性研究。围绕提高光吸收效率、光生载流子输运特性和转移特性、对气体识别能力、敏感体的利用效率等因素设计敏感材料,包括材料的组成和形貌...  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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金属氧化物半导体复合材料纳米结构的构筑及其气敏性能的研究

随着科技的进步,人们对于微观世界有了越来越多的认识。纳米材料及纳米复合材料由于其独特的物理化学性质,以及在各个领域的潜在应用而引起了人们的广泛关注。近年来,在气体传感领域,纳米科技的发展为敏感材料的研究和材料微观结构的设计注入了新的活力。金属氧化物半导体纳米复合材料在传感器领域有广阔的应用前景,是由于复合材料可以将物理化学性质不同的纯相材料的优点集于一身,同时不同材料对不同气体的催化活性有所不同,通过改变复合材料的组分可以提高敏感材料的灵敏度以及选择性。本论文以提高金属氧化物半导体敏感材料的气体敏感性能为目标,立足于敏感材料界面的调控,通过制备纳米材料、异质结构材料以及一维分等级异质结构材料,研究纳米材料结构与组分与敏感元件性能的关系。深入探究了异质结构材料气敏性能提升的机制。为半导体氧化物气体传感器性能的提高提供了大量的实验数据,丰富了金属氧化物半导体的气敏机理。主要内容如下:(1)利用水热合成技术制备出了SnO2、ZnO、B...  (本文共120页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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纳米结构的半导体金属氧化物:合成及气敏、光催化性质

半导体材料在催化、传感、光学器件及光电转化等众多领域具有重要的应用价值。伴随纳米技术的发展,传统的块体半导体材料已无法满足现代工业对材料的需求。纳米结构的半导体材料与块体材料相比具有粒子尺寸小,比表面积大,表面活性位点多等优点,材料的纳米结构化为优化材料性能提供了无限可能,甚至在解决环境与能源问题上也被寄予了厚望。尤其是功能导向的半导体纳米材料的设计合成已成为现阶段的研究热点之一。经济社会持续发展带来的环境以及能源问题促使人们不断探索新的解决途径。在经济高速发展的过程中,环境中的有毒,有害,易燃,易爆气体的监测与控制已成为必须解决的问题之一,而气体传感器的出现为解决这一问题开辟了新的途径。半导体纳米材料尤其是金属氧化物,由于其具有成本低、易制备、尺寸可控等优点被广泛应用于气体传感器的制作并且气敏性能优异。在众多的环境污染物中,酚类是一类具有致畸、致癌潜在毒性的常用化工原料,其中苯酚是最常见的一种。如何有效处理工业废水中苯酚污染物...  (本文共120页) 本文目录 | 阅读全文>>