2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、半導(dǎo)體氣敏傳感器,多數(shù)是以金屬氧化物半導(dǎo)體為基礎(chǔ)材料制成的。當(dāng)半導(dǎo)體表面吸附被測氣體后,其電學(xué)特性(電導(dǎo)率等)發(fā)生變化,利用這種現(xiàn)象制成的各種氣敏器件已得到了廣泛的應(yīng)用。其中二氧化錫(SnO2)作為一種重要的N型金屬氧化物半導(dǎo)體材料,是一種廣譜型的氣敏材料,也是當(dāng)今研究最多、使用最廣的一種氣敏材料。近年來,半導(dǎo)體氣敏器件的發(fā)展趨勢是微型化、集成化和多功能化,薄膜技術(shù)與微電子技術(shù)相結(jié)合易于實現(xiàn)上述功能,因此薄膜型氣敏器件的研究越來越受到人

2、們的重視。 本文采用粉末濺射方法制備了摻雜Pt的SnO2/Pt薄膜和摻雜CeO2的SnOz/CeO2薄膜,分別對兩種薄膜進行了氣敏特性測試和分析。討論了薄膜厚度對氣敏特性的影響,包括響應(yīng)時間,恢復(fù)時間,靈敏度等;研究了靈敏度隨溫度變化關(guān)系,發(fā)現(xiàn)元件存在最佳工作溫度,且不同薄膜的最佳工作溫度也不同,最佳工作溫度與摻雜及被探測氣體有關(guān),在最佳工作溫度范圍內(nèi),其綜合性能較好。 實驗結(jié)果表明,粉末濺射體摻雜SnO2/Pt(Pt含

3、量為1Wt%)薄膜對CO氣體有很高的靈敏度。薄膜的靈敏度與薄膜厚度有較強的依賴關(guān)系,薄膜的最佳厚度為70~80nm,最佳工作溫度為160℃,工作溫度較低。SnO2/Pt薄膜的響應(yīng)時間較短,當(dāng)溫度為160℃時,響應(yīng)時間和恢復(fù)時間均在10s左右。實驗結(jié)果表明,貴金屬Pt的摻雜不僅提高了靈敏度,而且有效降低了其工作溫度。此薄膜對乙醇雖然較為敏感,但其高的靈敏度是在300℃以上才出現(xiàn)的。在CO氣體敏感的溫度范圍內(nèi),對乙醇的靈敏度為對CO靈敏度的

4、約50%。因此,SnO2/Pt材料是一種良好的CO敏感材料。 摻雜CeO2的SnO2/CeO2薄膜型元件對乙醇顯示了良好的氣敏特性,其工作溫度在350~460℃之間,響應(yīng)時間約在5秒之內(nèi)。而用此種元件測量一氧化碳時發(fā)現(xiàn),在上述工作溫度下,對CO不敏感,只有工作溫度低于200℃時,對CO的靈敏度才較高。因此SnO2/CeO2材料是一種良好的酒敏材料。 實驗中還發(fā)現(xiàn),氣敏元件芯片在與還原氣體(C2H5OH,CO,CH4等)反

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