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一种基于自适应温度调制模式的金属氧化物气体传感器 被引量:4
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作者 朱斌 殷晨波 +1 位作者 张子立 杨柳 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第1期61-65,共5页
通过分析温度对金属氧化物气体传感器性能影响的过程,提出一种自适应温度调制模式的传感器气敏性能研究方法,着重阐述自适应温度调制模式的工作原理,设计以气敏单元电阻值为反馈信号的传感器闭环控制加热电路,借助于电路模拟方法,获取... 通过分析温度对金属氧化物气体传感器性能影响的过程,提出一种自适应温度调制模式的传感器气敏性能研究方法,着重阐述自适应温度调制模式的工作原理,设计以气敏单元电阻值为反馈信号的传感器闭环控制加热电路,借助于电路模拟方法,获取在不同气体下传感器温度响应曲线。结果表明:在相同的计数长度k和不同气体组分下,温度响应曲线各不相同。以H2为例,传感器的温度范围为140~220℃,传感器温度变化周期为800 ms,其中上升时间长度为300ms,下降时间长度为500 ms,为定性分析气体种类和定量分析气体浓度提供了大量的传感器响应信息。 展开更多
关键词 温度调制 金属氧化物气体传感器 热分析 闭环电路 电路模拟
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基于金属氧化物气体传感器的气味罗盘的实验分析研究 被引量:5
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作者 陈立伟 杨建华 崔博 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1532-1535,共4页
设计一种由TGS2620金属氧化物气体传感器构建的气味罗盘系统。研制了气味罗盘的信号采样系统及辅助电路。在点气源及平流环境下对该系统进行了360°静态气源定位实验,提取传感器阻值响应比为特征量,并论证了该特征量与罗盘偏转角度... 设计一种由TGS2620金属氧化物气体传感器构建的气味罗盘系统。研制了气味罗盘的信号采样系统及辅助电路。在点气源及平流环境下对该系统进行了360°静态气源定位实验,提取传感器阻值响应比为特征量,并论证了该特征量与罗盘偏转角度α的对应关系。实验表明气味罗盘对相差30°方向的气源据有较大的响应差,以响应比值为特征量进行分析能够排除同类型传感器个体差异对分析结果的影响。 展开更多
关键词 气源定位 气味罗盘 金属氧化物气体传感器 平流
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金属氧化物气体传感器阵列参数的讨论 被引量:1
3
作者 孙广清 王磊 《传感技术学报》 CAS CSCD 2003年第4期507-509,共3页
本文对金属氧化物气体传感器特性进行分析 ,提出传感器阵列的灵敏度矩阵与被测气体浓度矢量和传感器阵列中各传感器响应矢量间的夹角有关。
关键词 金属氧化物气体传感器 阵列参数 正交性 灵敏度 响应特性
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金属氧化物气体传感器检测混合气体组分浓度的线性方法与原理 被引量:8
4
作者 张正勇 徐定钧 于震 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期179-182,共4页
金属氧化物气体传感器的交叉敏感特性给混合气体各组分浓度的定量检测带来了困难。基于传感器的灵敏度与被测气体浓度呈对数线性关系,同一传感器对不同被测气体具有不同的灵敏度,不同传感器对同一气体具有不同的敏感特性,描述了采用多... 金属氧化物气体传感器的交叉敏感特性给混合气体各组分浓度的定量检测带来了困难。基于传感器的灵敏度与被测气体浓度呈对数线性关系,同一传感器对不同被测气体具有不同的灵敏度,不同传感器对同一气体具有不同的敏感特性,描述了采用多个传感器检测混合气体各组分浓度的线性原理与方法,并介绍了识别未知多组分混合气体中某一组分浓度的方法。分析结果表明,在传感器有效测试浓度范围内,有n种组分的混合气体各组分的浓度的对数等于n×n的指数矩阵乘以n×1的指前系数与传感器的输出的函数的对数矩阵。实验结果显示,对混合气体各组分浓度检测的相对误差小于7%。 展开更多
关键词 混合气体检测 金属氧化物 敏感特性 传感器 指数矩阵
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金属氧化物气体传感器的非线性处理方法 被引量:3
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作者 傅中君 周根元 陈鉴富 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1188-1192,共5页
金属氧化物气体传感器的气敏特性为非线性,难以用于气体组分定量测量。本文在分析该类传感器气敏特性的基础上,提出了一种非线性处理方法。该方法先采用数据预处理技术来解决测量电路的非线性,然后根据其在双对数域中存在线性或近似线... 金属氧化物气体传感器的气敏特性为非线性,难以用于气体组分定量测量。本文在分析该类传感器气敏特性的基础上,提出了一种非线性处理方法。该方法先采用数据预处理技术来解决测量电路的非线性,然后根据其在双对数域中存在线性或近似线性关系的原理通过三点标定进行非线性修正。验证实验证明该方法可以解决该类传感器的非线性问题,获得较高精度的测量结果。 展开更多
关键词 气体传感器 金属氧化物 气敏特性 非线性处理 标定
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金属氧化物气体传感器阵列的制备 被引量:8
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作者 李松 Martin Jaegle Harald Boettner 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期36-38,共3页
利用薄膜技术制作的半导体金属氧化物气体传感器阵列是由一个基底上的四个传感器单元组成的。基本结构是在 4英寸的硅片上制作完成的。首先 ,沉积金属铂电极 ,加热棒和温度传感器。其次 ,沉积半导体金属氧化物SnO2 。然后进行传感器阵... 利用薄膜技术制作的半导体金属氧化物气体传感器阵列是由一个基底上的四个传感器单元组成的。基本结构是在 4英寸的硅片上制作完成的。首先 ,沉积金属铂电极 ,加热棒和温度传感器。其次 ,沉积半导体金属氧化物SnO2 。然后进行传感器阵列电极的焊接 ,封装。最后进行测量 ,测量结果显示了传感器阵列对不同气体甲烷(CH4) ,一氧化碳 (CO) ,氢气 (H2 ) ,二氧化氮 (NO2 )和氨气 (NH3 )的响应。 展开更多
关键词 半导体金属氧化物 气体传感器 传感器阵列 SNO2
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半导体金属氧化物气体传感器灵敏性的研究进展 被引量:6
7
作者 崔景慧 李强 +1 位作者 夏金锋 冯涛 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2013年第3期387-393,共7页
半导体金属氧化物传感器广泛应用于气体的检测,而影响气体传感器的气敏特性的因素主要有灵敏性、选择性、稳定性、响应时间和重复性等。灵敏性是气体传感器的最主要性能指标,成为有关传感器的研究热点。实验研究表明,气体传感器的灵敏... 半导体金属氧化物传感器广泛应用于气体的检测,而影响气体传感器的气敏特性的因素主要有灵敏性、选择性、稳定性、响应时间和重复性等。灵敏性是气体传感器的最主要性能指标,成为有关传感器的研究热点。实验研究表明,气体传感器的灵敏性与传感器感应膜的表面反应有关。主要介绍了影响传感器灵敏性的主要因素,如化学组成、表面改性、感应膜的微观结构、温度和湿度等。 展开更多
关键词 金属氧化物 气体传感器 灵敏性
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基于层状双金属氢氧化物的电化学传感器在分析检测领域的应用进展
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作者 张雪晴 黄晓婧 +5 位作者 周芷任 刘娅楠 邹立娜 荣胜忠 潘洪志 马宏坤 《理化检验(化学分册)》 北大核心 2025年第2期241-248,共8页
电化学传感器可通过电信号的变化实现目标化合物的定量检测,具有成本低、灵敏度高等优点,已成为传统检测方法的有效替代方法。层状双金属氢氧化物(LDHs)具有记忆效应、层间阴离子可交换性、金属离子可替代性、比表面积大和纳米片薄等优... 电化学传感器可通过电信号的变化实现目标化合物的定量检测,具有成本低、灵敏度高等优点,已成为传统检测方法的有效替代方法。层状双金属氢氧化物(LDHs)具有记忆效应、层间阴离子可交换性、金属离子可替代性、比表面积大和纳米片薄等优点。近年来,基于LDHs的电化学传感器已引起学者的普遍关注,广泛用于生化指标、肿瘤标志物、药物、农药及其他物质的测定。综述了LDHs的结构、性质、制备以及基于LDHs的电化学传感器在分析检测领域的应用进展,并对LDHs在电化学传感器领域的发展前景进行了展望(引用文献55篇)。 展开更多
关键词 层状双金属氧化物(LDHs) 电化学传感器 分析检测 综述
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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
9
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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微波法制备金属氧化物纳米材料气体传感器研究进展 被引量:1
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作者 卫涛 李伟 +1 位作者 解小玲 王晓敏 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期14-18,23,共6页
微波法具有反应时间短、热量分布均匀、反应温度低、控制精确、抑制副反应、操作简单等优点。介绍了微波法的作用机理,综述了微波法在金属氧化物纳米材料气体传感器制备中的研究进展,总结了各种微波法的优点,并指出了微波法制备金属氧... 微波法具有反应时间短、热量分布均匀、反应温度低、控制精确、抑制副反应、操作简单等优点。介绍了微波法的作用机理,综述了微波法在金属氧化物纳米材料气体传感器制备中的研究进展,总结了各种微波法的优点,并指出了微波法制备金属氧化物纳米材料气体传感器实现商业化生产面临的问题。 展开更多
关键词 微波法 金属氧化物 纳米材料 气体传感器
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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:6
11
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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缺陷型金属氧化物脱除气体污染物研究进展
12
作者 杨盛华 孙阳杰 +3 位作者 薛晓君 米杰 王建成 冯宇 《化工学报》 北大核心 2025年第6期2469-2482,共14页
金属氧化物因具有结构可调、易于改性、成本低廉等特性,广泛应用于气体净化领域。但未引入缺陷结构的金属氧化物对气体污染物的反应活性较低,且选择性仍有待提高。在金属氧化物中引入晶体缺陷后,能改变其晶体结构和物化性质,进而显著提... 金属氧化物因具有结构可调、易于改性、成本低廉等特性,广泛应用于气体净化领域。但未引入缺陷结构的金属氧化物对气体污染物的反应活性较低,且选择性仍有待提高。在金属氧化物中引入晶体缺陷后,能改变其晶体结构和物化性质,进而显著提高其对气体的吸附活性和选择性。但在气体脱除反应中,缺陷的促进作用机制极为复杂,这导致探究金属氧化物与气体反应中的缺陷作用机理变得十分困难,也使得将反应机理的研究成果应用于指导缺陷的策略性引入极具挑战性。首先概述了金属氧化物中的缺陷类型,其次对缺陷引入方法进行了分类概括,并总结了近年来缺陷型金属氧化物在气体净化领域的应用现状。最后,对金属氧化物缺陷工程的改进方法和未来研究方向进行了展望,以期为后续金属氧化物缺陷工程构筑及缺陷促进反应机制研究提供参考。 展开更多
关键词 金属氧化物 缺陷 气体净化 制备 吸附 催化
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基于金属有机骨架薄膜的VOCs气体传感器
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作者 徐欣悦 侯立威 +1 位作者 张文品 徐溢 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第8期88-92,共5页
金属有机骨架(MOF)材料具有结构多样、高比表面积、孔径可控和主-客体相互作用等特点,在挥发性有机化合物(VOCs)气体传感器的制造方面取得了巨大进展,显示出广阔的应用前景。根据传感器响应信号特征的不同,重点综述了基于MOF敏感膜的VOC... 金属有机骨架(MOF)材料具有结构多样、高比表面积、孔径可控和主-客体相互作用等特点,在挥发性有机化合物(VOCs)气体传感器的制造方面取得了巨大进展,显示出广阔的应用前景。根据传感器响应信号特征的不同,重点综述了基于MOF敏感膜的VOCs气体传感器的最新研究进展,详细阐述了MOF在传感器中的作用及其对灵敏度、选择性和稳定性等传感性能的影响,对存在的问题进行了总结,展望了其发展前景。 展开更多
关键词 金属有机骨架材料 挥发性有机化合物 气体传感器
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不同金属掺杂的SnO_(2)基气体传感器对挥发性有机物的检测性能及机制
14
作者 程静雯 陈庆彩 +4 位作者 于博 刘欢 徐腾飞 呼宇坤 刘思彤 《化工进展》 北大核心 2025年第9期5140-5149,共10页
我国近地面臭氧(O_(3))污染日益严重,“十四五”生态环境规划把O_(3)列为控制重点,因此,作为O_(3)前驱物质的挥发性有机物(VOCs)测量成为了一个焦点。本研究以VOCs的便携监测为需求,制备基于SnO_(2)的气体传感器,并分别用Sb、Co、Zn掺... 我国近地面臭氧(O_(3))污染日益严重,“十四五”生态环境规划把O_(3)列为控制重点,因此,作为O_(3)前驱物质的挥发性有机物(VOCs)测量成为了一个焦点。本研究以VOCs的便携监测为需求,制备基于SnO_(2)的气体传感器,并分别用Sb、Co、Zn掺杂改善SnO_(2)的气敏性能。利用SEM和XRD表征材料,纯SnO_(2)材料为球状颗粒;Sb-SnO_(2)材料为碎屑状并聚集成团;Co-SnO_(2)材料似麦片状;Zn-SnO_(2)材料为规则的矩形薄片。对各传感器进行VOCs气敏测试,结果表明,SnO_(2)气体传感器对乙醇有最高的响应值;而Co-SnO_(2)气体传感器的目标气体变为丙酮;Sb-SnO_(2)与Zn-SnO_(2)气体传感器均对三乙胺有选择性。其中,Zn-SnO_(2)气体传感器对三乙胺响应速度快(6s)、选择性好、稳定性佳、检测下限低(<1μL/L)。Zn-SnO_(2)传感器在最适工作温度250℃下对50μL/L三乙胺的灵敏度为49.6,较SnO_(2)气体传感器的灵敏度提升了8.1倍。最后,简要分析了气体传感器的敏感机理,以期为痕量大气VOCs环境检测提供一定的技术支持。 展开更多
关键词 挥发性有机物 气体传感器 金属掺杂 氧化 气敏性能
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纤维素-金属氧化物在传感器中的应用研究进展 被引量:1
15
作者 李文龙 支云飞 +2 位作者 陈泽文 陕绍云 李梦蕊 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期213-220,共8页
纤维素-金属氧化物作为一种复合材料同时具有有机半导体的柔性与无机半导体良好的电子传输能力。这种复合材料在传感器领域有着巨大的潜力与研究价值。本文综述了以ZnO、SnO_(2)和TiO_(2)为主的纤维素-金属氧化物复合材料在紫外、气体... 纤维素-金属氧化物作为一种复合材料同时具有有机半导体的柔性与无机半导体良好的电子传输能力。这种复合材料在传感器领域有着巨大的潜力与研究价值。本文综述了以ZnO、SnO_(2)和TiO_(2)为主的纤维素-金属氧化物复合材料在紫外、气体和生物等传感器研究中的应用,总结了纤维素-金属氧化物复合材料中纤维素的作用、金属氧化物的状态和形貌、纤维素与金属氧化物的连接方式、不同类型传感器的传感机理以及不同传感器的结构、性能和优缺点。希望通过对纤维素-金属氧化物在传感器中研究进展的总结与展望为相关研究以及行业发展提供一定的帮助。 展开更多
关键词 纤维素 金属氧化物 复合材料 传感器
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金属氧化物微气体传感器制备技术的研究进展 被引量:6
16
作者 柏自奎 王爱华 谢长生 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第9期4-7,共4页
阐述了金属氧化物微气体传感器制备技术的最新研究进展,介绍了气体传感器的气敏膜表面化学处理、气氛沉积、复合气敏膜、热氧化成膜技术、异形电极技术、显微铸造微传感器阵列技术和溶胶凝胶提拉成膜技术,分析了各自的特点,并提出了存... 阐述了金属氧化物微气体传感器制备技术的最新研究进展,介绍了气体传感器的气敏膜表面化学处理、气氛沉积、复合气敏膜、热氧化成膜技术、异形电极技术、显微铸造微传感器阵列技术和溶胶凝胶提拉成膜技术,分析了各自的特点,并提出了存在的问题和今后的发展方向。 展开更多
关键词 金属氧化物 气体传感器 制备 选择性 稳定性
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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
17
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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金属氧化物半导体气体传感器改性研究进展 被引量:20
18
作者 璩光明 杨莹丽 +1 位作者 王国东 杨林林 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第2期1-4,共4页
金属氧化物半导体气体传感器在环境空气质量监测、有毒有害气体检测以及某些疾病初步诊断等方面具有良好的应用价值与潜力。综述了近些年针对提升金属氧化物半导体气体传感器性能的改性研究进展,从对本体材料掺杂、修饰以及复合等多方... 金属氧化物半导体气体传感器在环境空气质量监测、有毒有害气体检测以及某些疾病初步诊断等方面具有良好的应用价值与潜力。综述了近些年针对提升金属氧化物半导体气体传感器性能的改性研究进展,从对本体材料掺杂、修饰以及复合等多方面探讨改性措施对金属氧化物半导体气体传感器性能的改善提升作用,并展望了金属氧化物半导体气体传感器未来的发展方向。 展开更多
关键词 金属氧化物半导体 气体传感器 掺杂 修饰 复合 性能提升
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金属有机框架及其衍生的金属氧化物在电阻式气体传感器中的应用 被引量:6
19
作者 秦聪 王兵 王应德 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第3期377-398,共22页
高灵敏和选择性的气体传感器对于实时监测大气中有毒有害气体和早期的疾病诊断具有重要的意义。目前,传统的气敏材料仍然存在着许多问题亟待解决,例如:选择性差、检测极限不够低、使用寿命短等。作为一种多孔的配位聚合物,金属有机框架... 高灵敏和选择性的气体传感器对于实时监测大气中有毒有害气体和早期的疾病诊断具有重要的意义。目前,传统的气敏材料仍然存在着许多问题亟待解决,例如:选择性差、检测极限不够低、使用寿命短等。作为一种多孔的配位聚合物,金属有机框架材料(MOFs)由于其超高的比表面积和较大的孔隙率在气体传感器领域已经得到广泛的应用。利用MOFs自身或者由它们衍生的不同纳米结构的金属氧化物可以提升气体传感器的灵敏度和选择性,为制备新型高性能的气体传感器提供了新的思路和方向。本文结合金属氧化物半导体(MOS)的气敏机理,综述了不同结构的MOFs及其衍生的金属氧化物在电阻式气体传感器领域的研究进展,并对其应用前景和发展方向作出了展望。 展开更多
关键词 金属有机框架 气体传感器 电阻 响应
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电场调制下石墨烯基气体传感器氨气响应性能研究
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作者 赵珉 褚卫国 +1 位作者 刘桂英 纪捷先 《传感技术学报》 北大核心 2025年第3期442-450,共9页
为实现室温下石墨烯基气体传感器对氨气的快速、灵敏和稳定响应,设计了一种具有场效应管结构的器件,并对比了背栅电压对原始石墨烯器件、Au或Pt单一金属修饰以及Au/Pt双金属修饰的石墨烯器件室温下氨气响应性能的影响。金属修饰使得石... 为实现室温下石墨烯基气体传感器对氨气的快速、灵敏和稳定响应,设计了一种具有场效应管结构的器件,并对比了背栅电压对原始石墨烯器件、Au或Pt单一金属修饰以及Au/Pt双金属修饰的石墨烯器件室温下氨气响应性能的影响。金属修饰使得石墨烯器件的氨气响应强度和恢复时间均有所改善,而Au/Pt双金属修饰器件的响应性能对背栅电压表现出显著的依赖性,其对200×10^(-6)NH_(3)气体的室温响应时间为54 s、响应强度为-16.2%、恢复时间为4.6 min。基于密度泛函理论计算了在施加垂直电场作用下不同器件敏感区域费米能级附近状态密度、氨气分子吸附能、吸附距离和转移电荷的变化,并讨论了上述器件响应的机制。 展开更多
关键词 石墨烯基室温气体传感器 Au/Pt双金属修饰 NH3检测 响应机制
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