氣敏效應又稱嗅敏效應。某些半導材料表面吸附(有物理吸附,化學吸附或物理化學吸附)某種氣體引起表面能態發生改變,從而導致材料電導率變化的現象。
基本介紹
- 中文名:氣敏效應
- 定義:某種氣體引起表面能態發生改變,從而導致材料電導率變化的現象
氣敏效應又稱嗅敏效應。某些半導材料表面吸附(有物理吸附,化學吸附或物理化學吸附)某種氣體引起表面能態發生改變,從而導致材料電導率變化的現象。
氣敏效應又稱嗅敏效應。某些半導材料表面吸附(有物理吸附,化學吸附或物理化學吸附)某種氣體引起表面能態發生改變,從而導致材料電導率變化的現象。利用氣敏效應可製成氣敏電阻器。通常可分為電導式和電化式兩類。前者是利用氣體吸附導...
《多孔道結構複合金屬氧化物氣敏效應研究》是依託清華大學,由凌雲漢擔任項目負責人的聯合基金項目。項目摘要 環境信息的線上、實時和準確監控對研究庫存武器的可靠、安全及老化性能在國防科技工業具有重要的理論和實踐意義。針對傳統氣敏元件存在交叉敏感、功耗高和元件結構難調控導致低穩定和可靠性等共性難題,首次提出以大...
微觀結構有序化正成為納米氣敏材料的發展方向之一,氧化物異質結型氣體感測器以其高靈敏度和高選擇性在低溫、低濃度氣體檢測領域有著良好的套用前景,室溫下的高效檢測成為人們研發的目標。本項目擬發展以納米晶氧化錫為基材的異質結陣列型氣體感測器,融納米材料、異質結和微觀結構均勻有序三種氣敏效應增強機制於一體,...
氣敏電阻是一種半導體敏感器件,它是利用氣體的吸附而使半導體本身的電導率發生變化這一機理來進行檢測的。人們發現某些氧化物半導體材料如SnO2、ZnO、Fe2O3、MgO、NiO、BaTiO3等都具有氣敏效應。感測器 常用的主要有接觸燃燒式氣體感測器、電化學氣敏感測器和半導體氣敏感測器等。接觸燃燒式氣體感測器的檢測元件一般為鉑...
氧化鋅系氣敏陶瓷是指具有氣敏效應的氧化鋅系半導體陶瓷。從套用的廣泛性來看,其重要性僅次於SnO₂,最高靈敏度的T溫度約為450℃。定義 氧化鋅系氣敏陶瓷是指具有氣敏效應的氧化鋅系半導體陶瓷。重要性 從套用的廣泛性來看,其重要性僅次於SnO₂,最高靈敏度的T溫度約為450℃。特點 主要特點是靈敏度與催化劑的...
五氧化二釩系氣敏陶瓷是指具有氣敏效應的五氧化二釩系半導體陶瓷。在V₂O₅中摻Ag的AgV₂O對NO₂的靈敏度很高,對H₂、CO、SO₂、NH₃、異丁烷等氣體幾乎沒有反應。對檢測氧化氮一類氣體是一種選擇性很好的氣敏元件。為提高其相應速度,一般加熱到300攝氏度下使用,並常做成薄膜型結構。由來 人們在...
簡介 氧化鈷系氣敏陶瓷是指具有氣敏效應的氧化鈷系半導體陶瓷。類型 為p型半導體,在氧分壓增加時,電導率下降。套用 用它來測量氧分壓的變化時比使用n型半導體的氧化錫、氧化鋅等材料更為有利,因而適合在諸如控制汽車發動機的空燃比等場合下使用。使用 為了迅速達到熱平衡,需要在1000℃以上高溫使用。
氧化鋯系氣敏材料 具有氣敏效應的氧化錯系半導體陶瓷。先將氧化鈣、氧化釘固溶到氧化錯中製成穩定型二氧化錯,然後將其製成固體電解質電池。利用電池氧離子戶一從高壓側向低壓側移動時產生正、負電積累,結果當一側氧分壓已知時便可以檢另一側氧分壓。適用於高濃度、化學活性強的氧化氦、氧化硫、一氧化碳等氣體的...
《納米結構材料氣敏性能和霍爾效應研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院,由李廣海擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 本項目旨在採用化學和物理方法製備TiO2,ZnO和NiO納米孔、介孔納米顆粒和納米花樣氣敏薄膜材料,通過摻雜、表面功能團修飾對其結構、形態、氣體的吸附性能進行改性。深入研究金屬氧化物納米結構氣敏材料...
《檢測有機氣體的新型氣敏晶片研究》是依託西南交通大學,由陳向東擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 氣敏晶片的檢測精度與識別能力是與其中的敏感單元數量成正比的,由於目前已經發現的具有氣敏效應的氧化物陶瓷材料只有寥寥幾種,很難構成一個大規模的氣敏晶片,為此,申請者提出了利用高分子複合導電材料來發展新的有...
五氧化二釩氣敏陶瓷V2f)s gas sensitive ceramic具有氣敏效應的半導體陶瓷。摻銀的}u.na V xns材料對二氧化氮的靈敏度很高,而對氫氣、一氧化碳、二氧化硫、氨、異j.烷等氣體幾乎沒有反應,氣敏選擇也很好。採用下氧化一釩摻銀方法製取。為提高其回響速度。一般加熱到3UU};卜使用。t#,'}做 h} } }、用於...
氧化錫系氣敏陶瓷 具有氣敏效應的氧化錫系半導體陶瓷
第一性原理計算表明,當暴露於CO2, CO2轉移電子給預吸附氧的未摻雜或摻雜二價元素的 LaFeO3表面,從而提高p型鈣鈦礦稀土鐵基氧化物的電阻, 形成氣敏性。 隨著室溫濕度增加,La-Fe基氧化物厚膜式感測器對CO2的靈敏度降低,第一性原理計算表明,濕空氣下的CO2氣敏效應來源於CO2、表面羥基、吸附氧與半導體表面作用的...
本文首先製備出納米TiO2/Sn、SnO2/Ti以及Ti-Sn-O2粉體材料,測試材料在不同氣體環境下的氣敏性能,並基於第一性原理對氣敏材料表面原子結構及其氣體吸附性能進行理論計算,分別建立了銳鈦礦TiO2體系、金紅石SnO2體系以及Ti-Sn-O2固溶體體系的氣敏機理模擬機制,揭示SnO2、TiO2感測效應的本質。從原子結構及電子性能等...
在設計TiO2-MoS2異質結構的基礎上,以研究TiO2納米管與MoS2納米棒之間的相互作用和界面結合特徵以及引入第二相MoS2棒狀結構對氣敏元件熱穩定性、氣體選擇性及靈敏度等方面影響為切入點,揭示TiO2納米管原位誘導生成MoS2棒狀結構的內在機理;建立TiO2-MoS2異質結構各組分含量的協同效應與氣敏性之間的相關性。研究氣敏反應過程...
《仿珊瑚結構半導體納米材料的組裝及其氣敏特性研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院,由劉金雲擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 通過將納米材料組裝成特定結構,解決納米材料在套用中難以有效發揮獨特性能這一難題,一直是納米材料研究領域的重要課題。納米顆粒因其尺寸結構,在納米尺寸效應和表面界面效應方面...
《一氧化碳和揮發性有機廢氣敏感材料與氣敏機制》是依託北京化工大學,由陳靄璠擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 納米SnO2為基質,MoO3為催化活性組分,用浸漬法和兩步溶膠沉澱法研製MoO3-SnO2複合物作為檢測CO和VOCs感測器的敏感材料。材料具有高比表面,納米尺寸和完整晶形,具有極強的表面和尺寸效應,對氣體有...
《碳納米管介電阻擋器件的電離與氣敏特性》是依託上海交通大學,由徐東擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 氣體感測器是一類在環境監測、國家安全等方面具有重大需求的器件,靈敏、快速、微型化、智慧型化是未來感測器的發展方向。本課題基於微納尺度電離效應和離化對氣體的快速敏感反應,研究一種新型的碳納米管介電阻擋...
《WO3外延薄膜的氣敏性能研究》是依託蘇州科技大學,由趙蒙擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 WO3外延薄膜的晶相、外露晶面及縱向晶粒尺寸可精確控制,且具有比表面積大、熱穩定性好等優點,是極具潛力的氣敏材料。本項目擬針對WO3外延薄膜開展如下研究:(1)用雷射分子束外延在不同取向的LaAlO3、SrTiO3、Al...
《FET式氧化物納米晶新型氣敏元件的研製》是依託吉林大學,由徐寶琨擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 本項研究採用化學合成方法製備多種具有優異氣敏特性的單一氧化物和複合氧化物的納米晶顆粒材料和薄膜材料作為敏感材料,利用微電子工藝技術研製一種新型的納米晶氧化物場效應氣敏元件。該工藝技術與矽集成技術可實現...
又可分電阻型和非電阻型兩類。電阻型半導體氣敏元件是利用敏感材料接觸氣體時,其阻值變化來檢測氣體的成分或濃度;非電阻型半導體氣敏元件是利用其他參數,如二極體伏安特性和場效應電晶體的閾值電壓變化來檢測被測氣體。表 5-1 為半導體氣敏元件的分類,SnO2(氧化錫)是套用最多的一種氣敏元件。
對感測器的氣敏機制進行了深入討論,如對n型金屬氧化物半導體從空氣中氧分子的吸附和在混合氣體中吸附氧和目標氣體的反應來討論耗盡層的變化;對p型半導體主要從材料表面孔隙累積層厚度的變化進行討論;對無機-有機複合氣敏材料從他們間的協同效應,p-n異質結界面形成能帶彎曲和主載流子耗盡層的變化來討論其敏感機制。
按照半導體變化的物理特性,又可分為電阻型和非電阻型,電阻型半導體氣敏元件是利用敏感材料接觸氣體時,其阻值變化來檢測氣體的成分或濃度廠半導體式氣敏元件則是根據氣體的吸附和反應,使其某些關係特性發生改變無對氣體進行直接或間接的檢測,如二極體伏安特性和場效應電晶體的閾值電壓變化來檢測被測氣體的。
半導體氣敏元件靈敏度高、結構簡單、使用方便、價格低廉,自60年代問世以來發展迅速。許多氧化物材料如ZnO、SnO2、Fe2O3、Cr2O3、MgO、NiO等都有氣敏效應。一般最常用的氣敏材料有SnO2和ZnO,它們的檢測靈敏度和溫度有關。氣敏元件的主要套用領域在防災報警、防止公害、檢測計量等方面。濕敏元件 電參數隨環境濕度變化...
重要結果為:建立了膠體量子點室溫氣敏機理模型,合理詮釋了其室溫氣敏效應的物理與化學內涵,突破了高性能膠體量子點室溫氣體感測器的關鍵技術,設計並製備出適於檢測 ppb 級 NO2 、SO2 和H2S等氣體的膠體量子點室溫氣體感測器。關鍵數據:對單一目標氣體擇優敏感且檢測下限<10ppb,100ppb 時靈敏度>20、回響時間<...
2.4 氣敏電阻感測器及套用 2.4.1 氣敏效應機理 2.4.2 氣敏電阻感測器結構及符號 2.4.3 氣敏電阻感測器主要參數 2.4.4 氣敏電阻感測器基本測量電路及使用注意事項 2.4.5 氣敏電阻感測器套用 2.5 濕敏電阻感測器及套用 2.5.1 氯化鋰濕敏電阻感測器 2.5.2 半導體陶瓷濕敏電阻感測器 2.5.3 ...
第10章 無機材料的物理效應 10.1 電光效應 10.2 聲光效應 10.3 磁光效應 10.4 光電效應 10.5 壓電效應 lO.6 熱電效應 10.7 磁電效應 10.8 超導效應 10.9 塗層選擇性吸收效應 10.10 熱釋電效應 10.1l 半導體濕敏效應 10.12 氣敏效應 10.13 電阻敏感...
尤其是在碳納米管生長及套用,金剛石膜核化,定向外延生長及壓阻效應和氣敏效應等研究方面取得許多重要成果,受到了同行高度評價,在這方面發表的論文被同行引用和刊物摘錄400次以上,並獲1999年重慶市科技進步一等獎,獲2003年重慶市自然科學二等獎。另外還先後獲得省級科技進步三等獎2個,獲優秀論文一等獎1個,二等獎...
8氣敏器件216 8.1氣敏效應216 8.1.1氣敏機制216 8.1.2氣敏器件的工作原理217 8.1.3氣敏感測器的性能參數及指標218 8.2氣敏材料219 8.2.1SnO2系220 8.2.2ZnO系222 8.2.3Fe2O3系223 8.2.4ZrO2系223 8.2.5TiO2系224 8.3氣敏器件的類型和結構224 8.3.1半導體氣敏器件的類型224 8.3.2各種...
納米結構氧化鋅(ZnO)材料具有優異的氣敏特性,一直以來都是無機敏感材料的首選。以NOx為主的大氣污染物引發一系列嚴重的大氣污染問題,嚴重威脅人類健康和生存,對生態環境也造成了巨大危害。本項目針對NOx氣體,以MoS2為基礎敏感材料,採用層層自組裝方法在場效應電晶體上製備MoS2/ZnO新型納米複合薄膜及器件。通過對納...