基于Ni-WO_(3)的高稳定、高灵敏度变压器油中乙炔气体传感器制备与性能研究

1

作者 梁建权 张健 +5 位作者 宫铭辰 张亮 曲利民 朱超奇 王晓夏 曾大文 《中国陶瓷》 北大核心 2025年第7期25-31,共7页

乙炔(C_(2)H_(2))气体是溶解在变压器油中的主要故障特征气体之一,金属氧化物(MOS)气敏传感器技术在线监测故障气体具有很大的潜力。本研究采用磁控溅射技术制备出一种对C2H2气体具有高灵敏度、低检测下限、高稳定性和快速响应能力的Ni... 乙炔(C_(2)H_(2))气体是溶解在变压器油中的主要故障特征气体之一,金属氧化物(MOS)气敏传感器技术在线监测故障气体具有很大的潜力。本研究采用磁控溅射技术制备出一种对C2H2气体具有高灵敏度、低检测下限、高稳定性和快速响应能力的Ni掺杂WO_(3)气敏传感器。该传感器在235℃下对1.0 ppm C_(2)H_(2)气体具有高达20.12的响应值,响应时间仅为38 s,且对低至0.2 ppm的C_(2)H_(2)气体仍具有高达5.2的响应值,表现出较低的检测下限。WO_(3)-Ni气敏传感性能优秀气敏性能可能归因于p—n异质结的形成以及Ni元素的催化作用,所开发的WO_(3)-Ni气敏传感器优越的气体传感性能有助于实现对变压器油中低浓度C_(2)H_(2)气体的实时监测。 展开更多

关键词 乙炔 WO_(3) Ni掺杂 气敏传感器 变压器油

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基于GaN/PANI复合材料的高灵敏度的氨气传感器

2

作者 刘晓汝 贾正阳 +2 位作者 光炬旭 韩丹 桑胜波 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第1期98-105,共8页

【目的】研究了氮化镓(GaN)和聚苯胺(PANI)复合材料在室温下对氨气(NH_(3))的气敏特性。【方法】以氧化镓(Ga_(2)O_(3))为镓源,采用原位氮化法制备了GaN微米结构,将GaN和苯胺单体预复合后,通过原位聚合法制备了GaN/PANI气敏传感器并对... 【目的】研究了氮化镓(GaN)和聚苯胺(PANI)复合材料在室温下对氨气(NH_(3))的气敏特性。【方法】以氧化镓(Ga_(2)O_(3))为镓源,采用原位氮化法制备了GaN微米结构,将GaN和苯胺单体预复合后,通过原位聚合法制备了GaN/PANI气敏传感器并对样品进行了一系列表征。【结果】结果表明GaN与PANI成功复合,GaN微米结构表面与网状PANI结合,从而为气体吸附提供了更多表面位点。测试并对比纯GaN和GaN/PANI复合材料的气敏特性,在室温低湿度条件下,GaN/PANI气敏传感器对体积分数100×10^(-6)的NH_(3)响应度可达80.73%,是相同体积分数的NH_(3)下纯GaN的1.7倍;另外,纯GaN的检测下限为1×10^(-6),而GaN/PANI复合气敏传感器的检测下限可达到1×10^(-9)。进一步分析GaN/PANI气敏传感器的传感机理,丰富的复合材料界面显著提升GaN/PANI传感器的气敏性能。GaN/PANI气敏传感器设计为室温下检测NH_(3)提供可靠方案。 展开更多

关键词 GaN/PANI nh_(3)气敏传感器 原位氮化法 原位聚合法

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TiO_2-WO_3复合薄膜型气敏传感器性质研究 被引量：4

3

作者 冯庆 王新强 +1 位作者 刘高斌 王万录 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期278-281,共4页

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复合氧化物薄膜,在500℃下退火2 h。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... 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复合氧化物薄膜,在500℃下退火2 h。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。 展开更多

关键词 气敏传感器 电子束蒸发TiO2 WO3 n型金属氧化物

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辉钼矿剥离少层二维MoS_(2)纳米片及其NH_(3)气敏特性研究

4

作者 唐朝 闫呈浩 +4 位作者 白金州 李昂 李国栋 赵思凯 沈岩柏 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第7期248-254,共7页

为探究二维MoS_(2)纳米片对NH_(3)的气敏特性,以辉钼矿纯矿物为原料、乙醇水溶液为剥离溶剂,采用液相超声剥离法制备少层二维MoS_(2)纳米片;利用XRD、UV-vis、SEM、AFM等检测手段对产物物相组成和微观结构进行表征和分析,并通过静态配... 为探究二维MoS_(2)纳米片对NH_(3)的气敏特性,以辉钼矿纯矿物为原料、乙醇水溶液为剥离溶剂,采用液相超声剥离法制备少层二维MoS_(2)纳米片;利用XRD、UV-vis、SEM、AFM等检测手段对产物物相组成和微观结构进行表征和分析,并通过静态配气法对MoS_(2)纳米片的NH_(3)气敏特性进行研究。结果表明:①剥离制备出的MoS_(2)纳米片为4~5单层,呈无规则多边形片层状,尺寸约200 nm,厚度约5 nm,具有较大的比表面积。②MoS_(2)纳米片对NH_(3)气体具有良好的响应—恢复特性,在工作温度100℃时获得最大灵敏度,并且具有良好的响应重现性和长期稳定性。③NH_(3)气体通过与MoS_(2)纳米片表面的吸附氧发生反应从而引起空穴累积层厚度的变化,实现MoS_(2)纳米片电阻的变化,进而产生电信号并实现气敏响应。研究表明,通过液相超声剥离法制备的MoS_(2)纳米片层数较少,且分散性较好,同时对NH_(3)气体具有良好的气敏特性。 展开更多

关键词 辉钼矿 MoS_(2) 纳米片 nh_(3) 气敏特性

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WS_(2)量子点负载In_(2)O_(3)气体传感器制备和气敏特性研究 被引量：2

5

作者 朱东霞 李君 +1 位作者 刘帅伟 李廷鱼 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第6期10-13,17,共5页

利用液相超声法制备了硫化钨(WS_(2))量子点,并将其负载于中空微管状氧化铟(In_(2)O_(3))结构。采用扫描电子显微镜(SEM)对制备的材料表面形貌进行了表征,结果表明:WS_(2)量子点负载于In_(2)O_(3)表面。同时,制备出纯In_(2)O_(3)、WS_(2... 利用液相超声法制备了硫化钨(WS_(2))量子点,并将其负载于中空微管状氧化铟(In_(2)O_(3))结构。采用扫描电子显微镜(SEM)对制备的材料表面形貌进行了表征,结果表明:WS_(2)量子点负载于In_(2)O_(3)表面。同时,制备出纯In_(2)O_(3)、WS_(2)量子点修饰In_(2)O_(3)(WS_(2)@In_(2)O_(3))两种气体传感器,在室温下研究了其对NO_(2)的气敏性能。气敏特性实验表明:WS_(2)量子点的修饰能够显著提升In_(2)O_(3)对NO_(2)的气敏性能,当检测NO_(2)体积分数为50×10^(-6)时,摩尔分数为3%WS_(2)@In_(2)O_(3)在室温下的响应高达722.30,是相同条件下In_(2)O_(3)(195.72)的7.39倍;同时,WS_(2)量子点的修饰大幅度缩短了In_(2)O_(3)传感器的响应恢复时间。此外,所制备的传感器在选择性、重复性、长期稳定性方面皆表现出良好的性能。 展开更多

关键词 WS_(2)量子点 In_(2)O_(3)气体传感器 液相超声法 气敏特性

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电纺In_2O_3纳米材料在气体传感器中的应用研究进展 被引量：1

6

作者 汤营茂 缪清清 +2 位作者 韩永和 钱庆荣 陈庆华 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期154-156,共3页

In2O3纳米材料因其具有载流子的量子限域效应而表现出新颖的电学、光学性质,在超灵敏气体传感器研究领域具备潜在的应用价值。静电纺丝技术被广泛应用于纳米材料的制备,是制备In2O3纳米材料最有效的方法之一。本文综述了静电纺丝In2O3... In2O3纳米材料因其具有载流子的量子限域效应而表现出新颖的电学、光学性质,在超灵敏气体传感器研究领域具备潜在的应用价值。静电纺丝技术被广泛应用于纳米材料的制备,是制备In2O3纳米材料最有效的方法之一。本文综述了静电纺丝In2O3纳米材料在气体传感器中的应用现状,并提出了今后的研究方向。 展开更多

关键词 IN2O3 纳米材料 静电纺丝 气敏性能 气体传感器

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Co_3O_4-ZnO p-n异质结构低温丙酮气体传感器 被引量：4

7

作者 韩楠 潘国峰 +1 位作者 郑洁 王如 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第5期379-385,400,共8页

研究了不同掺杂浓度的Co_3O_4-ZnO纳米复合材料的丙酮气敏特性,并讨论了可见光照射下的光电响应及丙酮气敏响应机理。采用溶胶-凝胶法,制备了Co_3O_4掺杂质量分数分别为0、2.13%、4.13%和6.13%的Co_3O_4-ZnO纳米复合材料,利用X射线衍射... 研究了不同掺杂浓度的Co_3O_4-ZnO纳米复合材料的丙酮气敏特性,并讨论了可见光照射下的光电响应及丙酮气敏响应机理。采用溶胶-凝胶法,制备了Co_3O_4掺杂质量分数分别为0、2.13%、4.13%和6.13%的Co_3O_4-ZnO纳米复合材料,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和分光光度计对其物相和表面形貌进行了表征。结果表明:掺杂Co_3O_4提高了ZnO厚膜的灵敏度和选择性,在30℃的工作温度下,Co_3O_4掺杂质量分数为4.13%的Co_3O_4-ZnO样品对体积分数为10^(-4)的丙酮的灵敏度为24.36。在可见光照射下,光激发效果明显增强,其灵敏度高达37.24。由Co_3O_4掺杂质量分数为4.13%的Co_3O_4-ZnO制成的传感器表现出优异的丙酮传感特性,有望应用于低功率丙酮气体传感器。 展开更多

关键词 Co3O4-ZnO 传感器 光电响应 气敏性能 异质结

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In_(2)O_(3)-Mn_(2)O_(3)复合纳米棒的两步水热法合成及其在氢气传感器中的应用 被引量：1

8

作者 武冉 陈兴泰 +2 位作者 刘涛 殷锡涛 赵怡博 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第8期15-19,37,共6页

文中以In(NO_(3))_(3)·4.5H_(2)O为铟源,KMnO_(4)为锰源,PVP为添加剂,分别以水和无水乙醇为溶剂,通过两步水热法成功合成了In_(2)O_(3)-Mn_(2)O_(3)复合纳米棒。采用XRD、SEM、XPS对复合材料的物相组成、微观形貌和元素价态进行了... 文中以In(NO_(3))_(3)·4.5H_(2)O为铟源,KMnO_(4)为锰源,PVP为添加剂,分别以水和无水乙醇为溶剂,通过两步水热法成功合成了In_(2)O_(3)-Mn_(2)O_(3)复合纳米棒。采用XRD、SEM、XPS对复合材料的物相组成、微观形貌和元素价态进行了表征和分析,并将In_(2)O_(3)-Mn_(2)O_(3)复合材料组装成气敏传感器元件进行氢气的气敏性能研究。结果表明,相比于In_(2)O_(3),In_(2)O_(3)-Mn_(2)O_(3)传感器的最佳工作温度降低至325℃,且In_(2)O_(3)-Mn_(2)O_(3)传感器在重复性实验中对氢气具有高灵敏度,优异的选择性、重复性和稳定性。复合材料表面丰富的气体吸附位点和p-n异质结使其具有优异的传感性能。 展开更多

关键词 In_(2)O_(3)-Mn_(2)O_(3)复合材料 纳米棒 两步水热法 氢气 气敏传感器 p-n异质结

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YFe_(1-y)Co_yO_3半导体气敏材料的制备和性能研究 被引量：10

9

作者 葛秀涛 冯剑 +3 位作者 侯长平 李永红 倪受春 刘杏芹 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期526-530,共5页

用化学共沉淀法制备了ＹＦｅ１－ｙＣｏｙＯ３(０．０≤ｙ≤０．５０)固溶纳米晶微粉,并对其制备条件、物相组成、微结构、电导和气敏效应作了系统研究．结果表明:钴Ｂ位掺杂铁酸钇材料呈典型的Ｐ型半导体导电行为,同温下固溶体电导不... 用化学共沉淀法制备了ＹＦｅ１－ｙＣｏｙＯ３(０．０≤ｙ≤０．５０)固溶纳米晶微粉,并对其制备条件、物相组成、微结构、电导和气敏效应作了系统研究．结果表明:钴Ｂ位掺杂铁酸钇材料呈典型的Ｐ型半导体导电行为,同温下固溶体电导不仅大于纯相ＹＦｅＯ３的电导而且随湿度增加其电阻迅速下降;２４３℃下ＹＦｅ０．９Ｃｏ０．１Ｏ３传感器元件对乙醇有较高的灵敏度和良好的选择性．有望开发为一类新型Ｃ２Ｈ５ＯＨ信息敏感材料． 展开更多

关键词 YFe1-yCoyO3半导体 气敏材料 钴掺杂 电导 酒敏传感器 铁 钇 钴 气敏性能 复合金属氧化物

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溶胶-凝胶法纳米WO_3材料的合成、表征及气敏性能 被引量：7

10

作者 魏少红 行春丽 +1 位作者 牛新书 蒋凯 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1401-1403,共3页

采用溶胶-凝胶法制备了一系列掺杂有SiO2的WO3纳米粉体,通过TEM、XRD等分析手段对产物粉体的粒度、晶相结构进行了表征,测试了材料的气敏性能,探讨了煅烧温度、掺杂量、工作温度对材料气敏性能的影响。结果表明:适量SiO2的掺杂有利于提... 采用溶胶-凝胶法制备了一系列掺杂有SiO2的WO3纳米粉体,通过TEM、XRD等分析手段对产物粉体的粒度、晶相结构进行了表征,测试了材料的气敏性能,探讨了煅烧温度、掺杂量、工作温度对材料气敏性能的影响。结果表明:适量SiO2的掺杂有利于提高WO3对NO2气体的灵敏度,其中掺杂量为3%(质量分数)的气敏元件在较低的工作温度下气敏性能突出。 展开更多

关键词 WO3 气敏传感器 溶胶-凝胶法 气敏性能 NO2

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Zn^(2+)掺杂WO_3基气敏材料的制备及气敏性能研究 被引量：4

11

作者 桂阳海 徐甲强 +1 位作者 李超 孙雨安 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1682-1685,共4页

通过加热分解钨酸制备的WO3与Zn(NO3)2溶液超声分散,制备出了掺杂Zn2+的WO3基气敏材料。研究了Zn2+掺杂对WO3气敏材料性能的影响。结果发现,Zn2+掺杂WO3基传感器对H2S有较好的气敏性能,在常温下对极低浓度(5×10-6)H2S也有很高的灵... 通过加热分解钨酸制备的WO3与Zn(NO3)2溶液超声分散,制备出了掺杂Zn2+的WO3基气敏材料。研究了Zn2+掺杂对WO3气敏材料性能的影响。结果发现,Zn2+掺杂WO3基传感器对H2S有较好的气敏性能,在常温下对极低浓度(5×10-6)H2S也有很高的灵敏度(56),适量掺杂可以提高其灵敏度,Zn2+掺杂n_Zn^(2+)/n_W=2%的WO3基传感器的灵敏度最大,对50×10-6H2S在200℃灵敏度可达1800。通过X-射线衍射仪(XRD),比表面测定仪(BET)对材料进行了表征,比表面积范围介于2.5～3.5m2/g之间。结合有关理论,对元件气敏现象及机理进行了解释。 展开更多

关键词 WO3基气敏材料 掺杂 气敏传感器 H2S 室温

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花状WO3纳米结构的水热合成及其甲醛气敏研究 被引量：4

12

作者 林珑 彭姝迪 +1 位作者 吕程 周渠 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期834-837,共4页

采用中温水热法合成了三维花状WO3纳米结构,通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的物相成分及微观形貌进行了表征。同时基于合成的花状WO3纳米材料制备了气敏元件,测试了其在200℃的最佳工作温度下,对体积分数为40×10... 采用中温水热法合成了三维花状WO3纳米结构,通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的物相成分及微观形貌进行了表征。同时基于合成的花状WO3纳米材料制备了气敏元件,测试了其在200℃的最佳工作温度下,对体积分数为40×10^-6的HCHO气体的气敏性能。结果表明,该气敏元件对HCHO气体有优异的选择性及稳定性,同时对HCHO气体灵敏度可达18.57。 展开更多

关键词 气体传感器 WO3 纳米花 HCHO 气敏性能 气敏机理

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Ag-LaFeO_3的制备及甲醛气敏性能研究 被引量：3

13

作者 林毓韬 徐涛 +1 位作者 朱忠其 柳清菊 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期831-834,共4页

采用溶胶-凝胶法结合微波化学法制备了Ag-LaFeO3气敏材料。利用热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)以及傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)对其进行了分析和表征。结果显示所制备的样品为正交钙钛矿结构,含有Ag和LaFeO3两种物相。气敏测试结果表... 采用溶胶-凝胶法结合微波化学法制备了Ag-LaFeO3气敏材料。利用热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)以及傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)对其进行了分析和表征。结果显示所制备的样品为正交钙钛矿结构,含有Ag和LaFeO3两种物相。气敏测试结果表明,当AgNO3与La(NO3)3的摩尔比为1:9时所制备的Ag-LaFeO3元件对1.0×10-6甲醛气体的灵敏度和选择性均优于其它摩尔比的元件,响应恢复时间均约为180s。 展开更多

关键词 气敏传感器 甲醛敏感 灵敏度 Ag-LaFeO3

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基于MEMS纳米孔Al2O3基板的CuCl2／CuPc传感器及机理研究 被引量：2

14

作者 施云波 郭建英 +2 位作者 张洪泉 时强 安宏亮 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期54-58,共5页

用MEMS微加工方法，以具有90～100nm孔柱的Al2O3膜为基板，设计并制作了具有φ0．2mm微孔通道的气体传感器芯片，并通过真空镀膜方法把CuCl2杂化修饰的CuPc蒸镀成气敏膜，以微壳封装方法制成微结构传感器，实现了主动吸气的检测模式，... 用MEMS微加工方法，以具有90～100nm孔柱的Al2O3膜为基板，设计并制作了具有φ0．2mm微孔通道的气体传感器芯片，并通过真空镀膜方法把CuCl2杂化修饰的CuPc蒸镀成气敏膜，以微壳封装方法制成微结构传感器，实现了主动吸气的检测模式，提高了响应时间和气敏性。通过SEM观察，可见良好的膜表面形貌和尺寸：Al2O3膜基板厚度为0．25mm，侧面为柱状紧密体，表面呈现90～100nm纳米孔活性态；用做电极和加热器的Pt膜的厚度为500nm，柱状密排；敏感膜厚为150nm，连续规整；微壳深度为150～200μm。测试结果表明，传感器对液氯蒸气具有较好的气敏性，其灵敏度为0．01％ Cl2浓度下的5倍以上，响应时间小于30s，并呈现N型半导体的变化规律。分析了改变通气状态和加热电压等条件时对传感器气敏性的影响，探讨了CuPc有机半导体的气敏机理。 展开更多

关键词 MEMS Al2O3纳米孔柱 微壳封装 CuPc传感器 气敏机理

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溅射Au对SnO_2/Fe_2O_3薄膜气敏特性的影响 被引量：3

15

作者 马晓翠 阎大卫 肖智博 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第6期4-7,共4页

通过直流溅射Au对PCVD方法制备的SnO2/Fe2O3双层薄膜的SnO2表面进行了修饰,并对修饰后的Au SnO2/Fe2O3薄膜的气敏特性进行了观测。结果表明,Au的催化作用使Au SnO2/Fe2O3薄膜气敏器件对CO,H2,C2H5OH等气体的灵敏度增大2～3倍,相应于最... 通过直流溅射Au对PCVD方法制备的SnO2/Fe2O3双层薄膜的SnO2表面进行了修饰,并对修饰后的Au SnO2/Fe2O3薄膜的气敏特性进行了观测。结果表明,Au的催化作用使Au SnO2/Fe2O3薄膜气敏器件对CO,H2,C2H5OH等气体的灵敏度增大2～3倍,相应于最大灵敏度的工作温度均降低约60℃。这显示直流溅射Au是改善SnO2/Fe2O3双层薄膜气敏性能的一种有效手段。 展开更多

关键词 SnO2/Fe2O3薄膜 气敏特性 双层薄膜 气体传感器 溅射 表面修饰 氧化铁 氧化锡

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SnO_2/Fe_2O_3双层薄膜的界面结构及其对气敏特性的影响 被引量：1

16

作者 马晓翠 阎大卫 赵永生 《真空科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期79-84,共6页

本文给出用等离子化学气相沉积 (PCVD)技术制备的SnO2 /Fe2 O3 双层薄膜结构的俄歇谱 (AES)剖面分析、透射电镜 (TEM)断面形貌和扫描电镜 (SEM)表面形貌的实验研究结果。AES剖面分析和TEM断面形貌图显示在SnO2 与Fe2 O3 界面区有一个约 ... 本文给出用等离子化学气相沉积 (PCVD)技术制备的SnO2 /Fe2 O3 双层薄膜结构的俄歇谱 (AES)剖面分析、透射电镜 (TEM)断面形貌和扫描电镜 (SEM)表面形貌的实验研究结果。AES剖面分析和TEM断面形貌图显示在SnO2 与Fe2 O3 界面区有一个约 35nm厚的过渡层存在 ,其质地松散。实验还发现这个界面过渡层的存在缓解了层间应力 ,增强了SnO2 薄膜的附着力 ,对该双层膜的气敏特性有明显的控制作用 ;但当SnO2 层厚大于 2 70nm时 。 展开更多

关键词 SnO2/Fe2O3双层薄膜 界面结构 气敏特性 等离子化学气相沉积 气敏传感器 稳定性 二氧化锡 氧化铁

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低功耗In_2O_3基LPG气敏元件 被引量：1

17

作者 詹自力 蒋登高 +1 位作者 宋文慧 常剑 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第5期31-32,36,共3页

采用In2O3超细粉体,掺杂Au和金属氧化物(SiO2,Fe2O3等),按照直热式气敏元件工艺制成珠状气敏元件,通过Al2O3 Pd的表面催化层处理,研制出功耗低于100mW(在空气中)的液化石油气(LPG)气敏元件。并分析了元件的气敏机理。

关键词 三氧化二铟 低功耗 液化石油气 气敏元件 IN2O3 LPG 气体传感器

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Au掺杂浓度对WO_3微米球NO_2气敏特性的影响 被引量：6

18

作者 李停停 李国栋 +3 位作者 钟祥熙 魏德洲 韩聪 沈岩柏 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期81-90,共10页

采用水热法制备不同Au掺杂浓度的分级多孔WO_3微米球,探讨其作为气敏材料对NO_2气体的气敏特性。利用XRD、SEM、EDS和XPS对制备的WO_3微米球的晶体结构、微观形貌以及元素组成进行结构分析。结果表明:Au掺杂浓度对WO_3微米球的结构和形... 采用水热法制备不同Au掺杂浓度的分级多孔WO_3微米球,探讨其作为气敏材料对NO_2气体的气敏特性。利用XRD、SEM、EDS和XPS对制备的WO_3微米球的晶体结构、微观形貌以及元素组成进行结构分析。结果表明:Au掺杂浓度对WO_3微米球的结构和形貌没有明显影响,所获WO_3微米球的直径均为3～5μm,主要由直径为70～90 nm的六方相晶体结构的WO_3纳米棒组成。在相同的检测条件下,Au掺杂浓度为2%(摩尔分数)时,WO_3微米球可获得对NO_2气体的最佳气敏反应特性,且在工作温度50℃时获得最大气体灵敏度,这主要是由于该Au掺杂浓度条件下获得的WO_3微米球具有最小活化能的缘故。通过电子耗尽层理论和贵金属掺杂的化学效应对Au掺杂WO_3微米球的气敏机理进行分析和探讨。 展开更多

关键词 Au掺杂 WO3微米球 二氧化氮 气体传感器 气敏特性

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β-Ga_(2)O_(3)(010)表面对新型环保绝缘气体CF_(3)SO_(2)F的气敏响应特性 被引量：4

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作者 韩蓉 郭宇铮 +2 位作者 高克利 周文俊 郑宇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期990-999,共10页

CF_(3)SO_(2)F作为一种新型的环保绝缘气体,有望取代绝缘气体SF_(6)。考虑到CF_(3)SO_(2)F的生物毒性,开发用于泄漏检测的高灵敏度传感器具有重要的工程意义。为此,基于第一性原理,计算分析了本征β-Ga_(2)O_(3)(010)表面对CF_(3)SO_(2)... CF_(3)SO_(2)F作为一种新型的环保绝缘气体,有望取代绝缘气体SF_(6)。考虑到CF_(3)SO_(2)F的生物毒性,开发用于泄漏检测的高灵敏度传感器具有重要的工程意义。为此,基于第一性原理,计算分析了本征β-Ga_(2)O_(3)(010)表面对CF_(3)SO_(2)F的气敏响应特性以及氧空位缺陷对CF_(3)SO_(2)F在β-Ga_(2)O_(3)(010)表面吸附性质的影响。CF_(3)SO_(2)F吸附前后,本征β-Ga_(2)O_(3)(010)表面吸附体系的功函数发生了显著变化,且室温下的恢复时间短。此外,环境分子O_(2)和CO_(2)的存在并不影响本征β-Ga_(2)O_(3)(010)表面对CF_(3)SO_(2)F的选择性检测。因此,本征β-Ga_(2)O_(3)(010)表面可作为CF_(3)SO_(2)F潜在的场效应晶体管型气敏器件材料,且该器件具有较高的稳定性,良好的选择性,较高的灵敏度和可重复利用性。氧空位缺陷的引入使β-Ga_(2)O_(3)(010)表面吸附体系在环境分子O_(2)和CO_(2)存在的情况下无法对CF_(3)SO_(2)F气体进行选择性检测。因此,在β-Ga_(2)O_(3)(010)表面材料的合成过程中应尽可能避免氧空位缺陷的存在。论文从理论上证明了本征β-Ga_(2)O_(3)(010)表面可作为一种潜在的CF_(3)SO_(2)F场效应晶体管型气敏材料,对后续的实验制备气敏传感器具有指导作用。 展开更多

关键词 CF_(3)SO_(2)F β-Ga_(2)O_(3)(010)表面 第一性原理 气敏传感器 氧空位缺陷 环境分子

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掺杂对CdSnO_3结构和气敏性能的影响 被引量：4

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作者 张天舒 范华军 +1 位作者 沈瑜生 汪培芬 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1994年第1期47-50,共4页

采用硝酸盐溶液浸泡方法在ＣｄＳｎＯ３粉料中，分别掺入Ｌａ、Ｐｂ、Ｎｉ及Ｃａ四种元素的氧化物．实验结果表明，掺杂改变了材料的主晶相、微结构及物相组成，从而导致材料的电导、气敏特性与纯相的ＣｄＳｎＯ３有很大区别，其中掺Ｎ... 采用硝酸盐溶液浸泡方法在ＣｄＳｎＯ３粉料中，分别掺入Ｌａ、Ｐｂ、Ｎｉ及Ｃａ四种元素的氧化物．实验结果表明，掺杂改变了材料的主晶相、微结构及物相组成，从而导致材料的电导、气敏特性与纯相的ＣｄＳｎＯ３有很大区别，其中掺Ｎｉ２Ｏ３、ＰｂＯ提高粉料对乙醇的选择性，有可能开发成酒敏传感器． 展开更多

关键词 CdSnO3 掺杂 乙醇传感器 气敏性能

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