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金属氧化物半导体MEMS气体传感器研究进展 被引量:5
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作者 尹嘉琦 沈文锋 +3 位作者 吕大伍 赵京龙 胡鹏飞 宋伟杰 《材料导报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期30-43,共14页
随着物联网的快速发展,各领域对气体监测的需求越来越大,基于先进微机电系统(Micro-electro-mechanical systems, MEMS)技术的金属氧化物半导体(Metal oxide semiconductor, MOS)气体传感器在过去几十年里取得了很大发展。MEMS微热板的... 随着物联网的快速发展,各领域对气体监测的需求越来越大,基于先进微机电系统(Micro-electro-mechanical systems, MEMS)技术的金属氧化物半导体(Metal oxide semiconductor, MOS)气体传感器在过去几十年里取得了很大发展。MEMS微热板的多样化设计、MOSs纳米结构的多样化以及机器学习算法的出现为MEMS的传感性能以及智能传感系统的构建提供了很大助力。本文从MEMS气体传感器的分类、制备和应用以及传感器阵列的构建等方面综述了金属氧化物半导体MEMS气体传感器的最新研究进展,并对MEMS基气体传感器的发展前景进行了总结和展望。 展开更多
关键词 气体传感器 金属氧化物半导体 微机电系统 传感器阵列 智能传感系统
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石墨烯基/半导体金属氧化物复合光催化剂制备工艺研究进展
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作者 王宁 林家一 +3 位作者 李涛 薛安 陈璐 黎阳 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期63-72,共10页
光催化剂因其具有强氧化性、高化学稳定性、环保、无毒性等优点,广泛应用于污水处理、空气净化、疾病治疗、环境修复等领域。为改善纳米光催化剂的光响应范围,添加石墨烯基系列材料已成为国内外的研究热点。综述了石墨烯基材料与半导体... 光催化剂因其具有强氧化性、高化学稳定性、环保、无毒性等优点,广泛应用于污水处理、空气净化、疾病治疗、环境修复等领域。为改善纳米光催化剂的光响应范围,添加石墨烯基系列材料已成为国内外的研究热点。综述了石墨烯基材料与半导体金属氧化物复合光催化剂研究现状,总结了不同制备工艺对石墨烯基/半导体金属氧化物复合光催化剂形貌结构和光催化性能的影响,对各类制备工艺的优缺点进行了比较,并指出了相关工艺需要克服的关键技术问题,展望了石墨烯基/半导体金属氧化物复合光催化剂未来发展方向,以期为提高半导体金属氧化物的光催化性能和石墨烯基/半导体金属氧化物复合光催化剂制备工艺的优化提供参考。 展开更多
关键词 石墨烯 半导体金属氧化物 光催化剂 制备工艺
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金属氧化物半导体气体传感器选择性改进研究进展 被引量:4
3
作者 刘亚东 徐勇 +1 位作者 尤立娟 王学峰 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第10期1-5,共5页
选择性较差一直是金属氧化物半导体(MOS)传感器难以攻破的主要技术瓶颈。本文基于单层结构和分层结构两种角度,对目前解决MOS传感器选择性问题的技术途径进行了综述。基于单层结构提出的技术途径,能够在一定程度上提升传感器的选择性,... 选择性较差一直是金属氧化物半导体(MOS)传感器难以攻破的主要技术瓶颈。本文基于单层结构和分层结构两种角度,对目前解决MOS传感器选择性问题的技术途径进行了综述。基于单层结构提出的技术途径,能够在一定程度上提升传感器的选择性,但在实际应用环境下的抗干扰能力等方面存在一定的未知性和局限性。基于分层结构提出的技术途径,在对气体的响应过程中产生的具有差异性的特征,可以为传感器对目标气体的准确识别提供可靠依据。但分层结构MOS传感器一致性较难控制、制备技术要求较高、使用寿命相对较短等问题仍需进一步改进和完善。 展开更多
关键词 金属氧化物半导体气体传感器 选择性 技术途径
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高迁移率金属氧化物半导体薄膜晶体管的研究进展 被引量:3
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作者 李强 葛春桥 +4 位作者 陈露 钟威平 梁齐莹 柳春锡 丁金铎 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期447-465,共19页
基于金属氧化物半导体(MOS)的薄膜晶体管(TFT)由于较高的场效应迁移率(μFE)、极低的关断漏电流和大面积电性均匀等特点,已成为助推平板显示或柔性显示产业发展的一项关键技术。经过30余年的研究,非晶铟镓锌氧化物(a-IGZO)率先替代非晶... 基于金属氧化物半导体(MOS)的薄膜晶体管(TFT)由于较高的场效应迁移率(μFE)、极低的关断漏电流和大面积电性均匀等特点,已成为助推平板显示或柔性显示产业发展的一项关键技术。经过30余年的研究,非晶铟镓锌氧化物(a-IGZO)率先替代非晶硅(a-Si)在TFT中得到推广应用。然而,为了同时满足显示产业对更高生产效益、更佳显示性能(如高分辨率、高刷新率等)和更低功耗等多元升级要求,需要迁移率更高的MOS TFTs技术。本文从固体物理学的角度,系统综述了MOS TFTs通过多元MOS材料实现高迁移率特性的研究进展,并讨论了迁移率与器件稳定性之间的关系。最后,总结展望了MOS TFTs的现状和发展趋势。 展开更多
关键词 金属氧化物半导体 薄膜晶体管 场效应迁移率 偏压稳定性
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金属氧化物半导体对庚烷的气固复相光催化反应 被引量:17
5
作者 徐自力 郭晓静 +4 位作者 杜尧国 尚静 井立强 冯一文 张家骅 《吉林大学自然科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期85-88,共4页
制备 Ti O2 ,Fe2 O3 ,Zn O超细粉 ,采用 XRD对制得的超细粉进行结构、粒径表征 .考察不同粒径的超细粉和普通商品 (体相 ) Fe2 O3 ,Ti O2 ,Zn O对庚烷的光催化反应 .结果表明 ,光催化活性大小的顺序为 Ti O2 (锐态矿型 ) >Zn O>Fe... 制备 Ti O2 ,Fe2 O3 ,Zn O超细粉 ,采用 XRD对制得的超细粉进行结构、粒径表征 .考察不同粒径的超细粉和普通商品 (体相 ) Fe2 O3 ,Ti O2 ,Zn O对庚烷的光催化反应 .结果表明 ,光催化活性大小的顺序为 Ti O2 (锐态矿型 ) >Zn O>Fe2 O3 ,锐钛矿型 Ti O2 光催化活性较金红石型 Ti O2 好 ,对于同一结构的粒子来说 ,粒径越小 。 展开更多
关键词 庚烷 光催化反应 金属氧化物半导体 气固复相光催化反应
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掺杂对金属半导体氧化物气敏性能影响的研究 被引量:8
6
作者 姜涛 吴一平 +1 位作者 陈建国 乔学亮 《材料导报》 EI CAS CSCD 1996年第2期25-28,共4页
综述了金属氧化物半导体气敏元件的掺杂技术,探讨了掺杂作用的机理,列举了对最典型半导体气敏元件的掺杂以及掺杂对气敏元件灵敏度和选择性的影响作用。
关键词 气敏元件 掺杂 金属氧化物 半导体
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金属氧化物半导体气敏机理探析 被引量:27
7
作者 田敬民 李守智 《西安理工大学学报》 CAS 2002年第2期144-147,共4页
讨论了金属氧化物半导体表面的气 -气、气 -固反应及其相应的电子过程 ,建立了分析气敏作用机理的理论模型 ,并提出了改进传感器性能的指导性意见。
关键词 气敏机理 气敏传感器 金属氧化物半导体 晶粒势垒
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金属氧化物半导体电阻型气敏传感器作用机理 被引量:10
8
作者 徐毓龙 曹全喜 周晓华 《传感技术学报》 CAS CSCD 1992年第2期53-64,共12页
根据实验所得规律,知金属氧化物表面发生的气—固、气—气反应及其相关的电子过程是气敏作用机理的基础.添加剂、表面处理、温度控制等都能够影响这些反应过程,可用来改善传感器的灵敏度和选择性.
关键词 气敏传感器 金属氧化物 半导体
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金属氧化物半导体气敏传感器稳定性研究进展 被引量:10
9
作者 周志刚 胡木林 李鄂胜 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期52-56,共5页
金属氧化物半导体(MOS)气敏传感器的稳定性是气敏器件实用化进程中最具有挑战性的因素。影响器件稳定性的主要因素包括颗粒尺寸、颈部宽度、微裂纹、电极、湿度和温度的变化。颗粒的长大和颗粒间颈部尺寸的变化降低了耗尽层对总电阻变... 金属氧化物半导体(MOS)气敏传感器的稳定性是气敏器件实用化进程中最具有挑战性的因素。影响器件稳定性的主要因素包括颗粒尺寸、颈部宽度、微裂纹、电极、湿度和温度的变化。颗粒的长大和颗粒间颈部尺寸的变化降低了耗尽层对总电阻变化的贡献;微裂纹的加剧使器件的电阻发生漂移,并且为水蒸气、氧气和待测气体扩散到敏感膜内部提供便捷的通道;电极的退化影响电极与气敏材料之间的接触电阻Rc;温度和湿度的改变使气体的吸附、脱附、反应活性和电子迁移率等都发生变化,因而器件的稳定性得不到保证。在机理分析的基础上,分别介绍了提高器件稳定性的方法。 展开更多
关键词 气敏传感器 金属氧化物半导体 稳定性
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测量鱼鲜度的三甲胺[N(CH_3)_3]半导体金属氧化物传感元件的研制 被引量:8
10
作者 张忠孝 孟阿兰 +1 位作者 李厚福 张艳臣 《传感器技术》 CSCD 1995年第3期31-34,共4页
研制了一种新型的TiO2系鱼鲜度传感元件。它是以TiO2为基质,掺杂少量铟(In)制成的。其特点是响应快、响应下限低,选择性好和灵敏度高。
关键词 传感元件 三甲胺 鱼鲜度 半导体 金属氧化物
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金属氧化物半导体纳米晶液相法控制合成研究进展 被引量:1
11
作者 施利毅 王竹仪 +1 位作者 袁帅 赵尹 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2465-2475,共11页
对金属氧化物纳米晶的晶型、形貌及晶粒大小调控方法进行了综述,重点介绍了液相合成体系中表面活性剂、溶剂、杂质离子等因素对纳米晶形貌、晶型的调控作用以及各种方法的特点,提出发展绿色、高选择性合成方法制备单分散结构可控的金属... 对金属氧化物纳米晶的晶型、形貌及晶粒大小调控方法进行了综述,重点介绍了液相合成体系中表面活性剂、溶剂、杂质离子等因素对纳米晶形貌、晶型的调控作用以及各种方法的特点,提出发展绿色、高选择性合成方法制备单分散结构可控的金属氧化物半导体纳米晶仍是今后重要的研究方向之一。 展开更多
关键词 金属氧化物半导体 纳米晶 液相合成 形貌 晶型
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一种新型金属复合氧化物半导体气敏材料体系 被引量:4
12
作者 张天舒 沈瑜生 《传感器技术》 CSCD 1996年第6期18-20,共3页
用NH4)2CO3作沉淀剂制得Cd:Sn=1:1的粉料,经750℃、15h热处理可得单相钛铁矿型β-CdSnO3。元件的电导-温度(G-t)特征表明β-CdSnO3为典型的表面电阻控制型气敏材料,无需掺贵金属催化剂就... 用NH4)2CO3作沉淀剂制得Cd:Sn=1:1的粉料,经750℃、15h热处理可得单相钛铁矿型β-CdSnO3。元件的电导-温度(G-t)特征表明β-CdSnO3为典型的表面电阻控制型气敏材料,无需掺贵金属催化剂就对还原性气体响很高的灵敏度。因此,β-CdSnO3很有希望作为一种新型的气敏材料体系。 展开更多
关键词 金属复合氧化物 气敏材料 半导体材料
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金属氧化物半导体SO2气体传感器的研究现状 被引量:7
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作者 刘航 王秋晨 +1 位作者 于兰伊 王林康 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第2期1-3,11,共4页
介绍了气敏机理,总结了近年来国内外基于金属氧化物半导体的SO2气敏材料的研究现状,指出了基于金属氧化物半导体SO2气体传感器的不足之处,提出设计复合材料、优化合成方法是提高SO2气敏材料敏感特性的研究方向。
关键词 SO2传感器 金属氧化物半导体 复合材料
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基于互补金属氧化物半导体的高精度地沟油检测计 被引量:1
14
作者 杨洁 黄海深 李阳军 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2016年第9期44-48,153,共6页
利用地沟油与正常食用油的导电率不同导致单位体积电阻不同,提出一种基于互补金属氧化物半导体工艺(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)的线性检测模块。由于使用直接选择与短接到地的方法实现电阻串分压,使得分压线性度更... 利用地沟油与正常食用油的导电率不同导致单位体积电阻不同,提出一种基于互补金属氧化物半导体工艺(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)的线性检测模块。由于使用直接选择与短接到地的方法实现电阻串分压,使得分压线性度更高。在脉冲计数的作用下,电阻分压通过与参考电压相比较可以得到不同的高电平数,不仅可以区分地沟油与正常食用油,还可以得出正常油掺入地沟油的质量分数。在检测计核心电路设计方面,由于采用CMOS工艺设计,所以可以实现低面积和低功耗的检测。 展开更多
关键词 地沟油 互补金属氧化物半导体 电导率 电阻分压
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金属氧化物半导体材料催化高氯酸铵热分解的研究进展 被引量:3
15
作者 霸书红 才思雨 冯璐 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期460-470,I0008,共12页
金属氧化物是由金属阳离子和氧阴离子通过离子键合排布成不同晶体结构的一类离子型化合物。部分金属氧化物的d壳没有被完全填充,使它们具有各种独特的性能,如宽的能带间隙、高的介电常数、活跃的电子转移能力以及优异的导电性等,因此在... 金属氧化物是由金属阳离子和氧阴离子通过离子键合排布成不同晶体结构的一类离子型化合物。部分金属氧化物的d壳没有被完全填充,使它们具有各种独特的性能,如宽的能带间隙、高的介电常数、活跃的电子转移能力以及优异的导电性等,因此在催化领域得到了广泛应用。本文介绍了单一金属氧化物、复合金属氧化物、掺杂金属氧化物和负载型金属氧化物四类半导体材料催化高氯酸铵热分解的研究现状,探讨了催化机理和影响催化效果的因素,分析得出P型金属氧化物半导体材料的禁带宽度越小,费米能级降低,逸出能越大,催化作用明显;对于N型来说,禁带宽度越大,费米能级升高,逸出能越小,催化效果越好。为了充分利用金属氧化物的优点克服其缺陷,常在金属氧化物中引入杂元素形成离子晶格缺陷和制造新的局部杂质能级以改变电子的跃迁,从而提高金属氧化物的催化性能。不论是复合金属氧化物,还是负载型金属氧化物,均存在对高氯酸铵的正协同催化效应。开发禁带宽度小的多孔纳米管P型金属氧化物、掺杂型金属氧化物和负载型金属氧化物材料仍是人们关注的重点。探索以高氯酸铵为基的核壳型复合材料、P-N结金属氧化物半导体催化材料以及探究载流子在两种半导体P-N界面间的迁移规律,有望成为提高催化效率的新途径。 展开更多
关键词 高氯酸铵 金属氧化物半导体材料 催化剂 禁带宽度
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高功率微波作用下金属氧化物半导体场效应管响应
16
作者 李勇 谢海燕 +2 位作者 杨志强 宣春 夏洪富 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期210-215,共6页
采用基于半导体漂移扩散模型的数值模拟软件对高功率微波(HPM)作用下金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)的响应进行了数值模拟研究。对MOSFET在HPM作用下的输出特性以及器件内部响应进行了数值模拟。计算结果表明,在MOSFET栅极加载HPM后... 采用基于半导体漂移扩散模型的数值模拟软件对高功率微波(HPM)作用下金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)的响应进行了数值模拟研究。对MOSFET在HPM作用下的输出特性以及器件内部响应进行了数值模拟。计算结果表明,在MOSFET栅极加载HPM后,随着注入HPM幅值的增大,会使得器件的正向电压小于开启电压,从而使得输出电流的波形发生形变。在器件内部,导电沟道靠近源极一端的电场强度最大,热量产生集中在这一区域。在脉冲正半周期时,温度峰值位于沟道源极一端,负半周期时,器件内部几乎没有电流,器件内的温度峰值在热扩散效应的影响下趋向于导电沟道中部。 展开更多
关键词 高功率微波 金属氧化物半导体场效应管 半导体
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用全耗尽绝缘硅互补型金属氧化物半导体集成技术实现一种激光测距电路
17
作者 张新 高勇 +2 位作者 刘善喜 安涛 徐春叶 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期278-281,共4页
在对薄膜全耗尽绝缘硅互补型金属氧化物半导体 (SOICMOS)结构进行模拟和测试基础上 ,采用薄膜全耗尽绝缘硅 (SOI)结构 ,并在工艺中利用优质栅氧化、Ti硅化物、轻掺杂漏 (LDD)结构等关键技术实现了一种高速低功耗SOICMOS激光测距集成电... 在对薄膜全耗尽绝缘硅互补型金属氧化物半导体 (SOICMOS)结构进行模拟和测试基础上 ,采用薄膜全耗尽绝缘硅 (SOI)结构 ,并在工艺中利用优质栅氧化、Ti硅化物、轻掺杂漏 (LDD)结构等关键技术实现了一种高速低功耗SOICMOS激光测距集成电路。测试结果表明 :1.2 μm器件 10 1级环振单门延迟为 2 5 2 ps ,总延迟为 5 4.2ns .电路静态功耗约为 3mW ,动态功耗为 展开更多
关键词 互补型金属氧化物半导体 绝缘硅 SOI 氧化 动态功耗 电路 静态功耗 延迟 CMOS 集成技术
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五种二元过渡金属氧化物界面上的相互作用、非晶相结构及催化性能(Ⅱ)——DSC、半导体气敏特性、催化活性与亚单层分散模型
18
作者 王智民 李丽 +2 位作者 韩基新 李永战 韩维屏 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期653-660,共8页
应用DSC、半导体气敏特性、催化活性及亚单(分子)层分散模型共四项表征技术,进一步研究了五种二元氧化物的界面结构及其特性,DSC曲线的放热峰及吸热峰分别与界面化学反应、晶格畸变和瓦解、熔化、烧结以及固溶体的形成相关,导电性能的... 应用DSC、半导体气敏特性、催化活性及亚单(分子)层分散模型共四项表征技术,进一步研究了五种二元氧化物的界面结构及其特性,DSC曲线的放热峰及吸热峰分别与界面化学反应、晶格畸变和瓦解、熔化、烧结以及固溶体的形成相关,导电性能的测试证明这些二元氧化物属于N-型半导体,对邻二甲苯具有气敏特性,其灵敏度在化学吸附的初期阶段与邻二甲苯蒸气浓度呈线性关系,催化选择性及转化率的测定证明V_2O_5-MnO_3及WO_3-MoO_3体系对邻二甲苯选择性氧化为苯酐具有催化活性,其非晶相MoO_3及V_2O_5的活性较为显著,尤其当二元氧化物的组成接近分散阈值Dt时,选择性最佳,为了解释大的分散阈值Dt与小的比表面积之间的关系,经计算机编程计算,在分子水平及纳米尺度上提出了球形八面体密置的亚单层分散模型并求得了模型的七个参数,通过讨论亚单层分散与非晶相结构之间的关系,提出了晶相损失的机理以及作为催化剂的非晶相结构对热的亚稳特性。 展开更多
关键词 二元过渡金属氧化物界面结构 特性表征(DSC 半导体气敏特性 催化活性 球形八面体密置的亚单层分散模型及其七个参数)
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金属氧化物半导体气敏晶体的Poisson方程解及其应用(Ⅱ)
19
作者 吕红浪 《济南大学学报(自然科学版)》 CAS 2002年第4期352-354,共3页
给出了多孔的金属氧化物半导体气敏晶体的既含晶粒间界传感作用又含晶粒缩颈传感作用的截面电导公式。又利用前文中所求得的Poisson方程的解 。
关键词 金属氧化物半导体 气敏晶体 POISSON方程 晶粒间界 截面电导 灵敏度晶粒尺寸
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一种超低功耗的低电压全金属氧化物半导体基准电压源 被引量:7
20
作者 王玉伟 张鸿 张瑞智 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期47-52,76,共7页
针对传统带隙基准电源电压高、功耗高和面积大的问题,提出了一种超低功耗的低电压全金属氧化物半导体(MOS)基准电压源。该基准源通过电压钳制使MOS管工作在深亚阈值区,利用亚阈值区MOS管的阈值电压差补偿热电势的温度特性,同时采用负反... 针对传统带隙基准电源电压高、功耗高和面积大的问题,提出了一种超低功耗的低电压全金属氧化物半导体(MOS)基准电压源。该基准源通过电压钳制使MOS管工作在深亚阈值区,利用亚阈值区MOS管的阈值电压差补偿热电势的温度特性,同时采用负反馈提高了电压源的线性度与电源抑制比。整个电压源电路采用SMIC 0.18μm互补金属氧化物半导体工艺设计,仿真结果表明:基准电压源的电源电压范围可达0.5~3.3V,线性调整率为0.428%V-1,功耗最低仅为0.41nW;在1.8V电源电压、-40~125℃温度范围内,温度系数为4.53×10-6℃-1,输出电压为230mV;1kHz下电源抑制比为-60dB,芯片版图面积为625μm2。该基准电压源可满足植入式医疗、可穿戴设备和物联网等系统对芯片的低压低功耗要求。 展开更多
关键词 基准电压源 超低功耗 低电压 金属氧化物半导体 亚阈值
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