基于SnO2复合膜的SAW气体传感器的制备及性能研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:javaname40
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
当声表面波气体传感器放置在气体环境中时,气体分子会与传感器的敏感层相接触,当气体分子进入敏感层之后,可能会引起以下三种变化:薄膜有效质量(质量负载)、弹性模量/密度/粘度(弹性负载)或导电性(电负载)的变化,这三种变化均可以改变声表面波气体传感器器件的谐振频率。本文使用前驱胶体制备了常见的金属半导体氧化物——SiO2、SnO2以及CuO,并制备复合薄膜作为气敏材料,成功的制备了基于SiO2-SnO2复合薄膜的声表面波氨气传感器,和基于SnO2-CuO复合薄膜的声表面波硫化氢传感器。(1)先通过St?ber方法制备SiO2溶胶,然后制备SnO2前驱胶体,再以体积比为1:1制备混合溶胶,将制备好的混合溶胶旋涂在ST-cut声表面波石英器件上,并在400°C下的空气环境中进行退火处理2小时得到SiO2-SnO2复合薄膜敏感层。在氨气环境中,SnO2敏感层和SiO2-SnO2复合敏感层传感器频率呈现正向移动,而SiO2敏感层传感器频率呈现负向移动。正频移与羟基的脱水以及缩合有关,使薄膜变得更硬更轻。负频移主要是由于薄膜表面的水分子吸附氨气分子所引起的质量负荷增加导致。基于SiO2-SnO2敏感层的气敏传感器在3 ppm氨气环境中的出现631Hz的正频移;与一氧化碳、氢气、二氧化氮和甲烷气体的气敏响应相比,其对氨气有良好的选择性,同时其具有良好的重复性和稳定性。(2)先通过溶胶-凝胶法,制备SnO2以及CuO的前驱胶体,并按体积比1:1混合后,采用旋涂法将混合溶胶旋涂在ST-cut声表面波器件上,并在400°C下的室内环境中进行2小时退火处理得到了CuO-SnO2敏感层。SnO2以及CuO分别为N型半导体与P型半导体,两者形成P-N结,当CuO与H2S反应生成CuS之后,CuO与SnO2形成的P-N结将会消失,导致薄膜的电导增加,从而使传感器的谐振频率产生变化。基于CuO-SnO2敏感层的声表面波硫化氢传感器在室内环境下对硫化氢的检测下限能达到100 ppb,频率移动为-978 Hz;与一些常见气体如:氨气、二氧化氮、一氧化碳、氢气相比,其对硫化氢具有更好的选择性。此外,研究了基于CuO-SnO2敏感层的声表面波传感器的传感机理,发现电导率以及质量负载是其表现为负向频率移动的主要原因。
其他文献
目前,钢-铝混合车身是汽车制造领域最为重要的发展方向之一,故近年来,钢和铝间的连接技术已成为异种金属连接领域的研究热点。因上述两种材料在物理及化学性质上存在着明显的差异,并且易形成脆性金属间化合物,采用传统的焊接方法很难实现两者的优质连接。激光焊接因具有焊接热输入小、热影响区窄、焊接效率高等优点,为钢-铝异种材料的优质连接提供了新的探索方向。据此,本文采用高功率光纤激光器对双相钢DP980和A60
高职院校开设的写作课程是一门实践性很强的专业基础课,在课程考核方式上,应当创新思路,改良传统的偏重理论识记的方式,突出考核的实践性、侧重考核的过程性、强调评价机制的
氧化锆测氧系统主要用于测量锅炉烟气中的氧含量。文中主要介绍氧传感器为核心元件的信号测量部分结构和由51单片机AT89C52实现的信号分析及处理部分设计原理。单片机测量系
多元化校企合作是实现高职教育可持续发展的基石,是培养社会急需高技能人才的重要途径,只有不断加强校企合作的广度和深度,才能保证高职院校的可持续发展,永远充满生机和活力
第三届中国会展经济国际合作论坛(CEFCO 2007)将于2007年1月14日至16日在上海国际会议中心举行。这是继2005年1月和2006年1月成功举办两届论坛后,中国国际贸易促进委员会再度与全球非政府间国际展览组织——国际展览业协会(UFI)、国际展览管理协会(IAEM)和独立组展商协会(SISO)合作,共同主办的一次会展业国际盛会。     品牌论坛的保障    经济全球化中,借鉴先进经验,
期刊
财务控制是企业集团管理的核心内容,也是企业集团治理机制的基础。面对空前加剧的经济全球化竞争的严峻挑战,作为主力军的企业集团,能否突出财务控制的地位和作用,建立健全科
据《经济观察报》报道,从1999年扩招开始卷入贷款风潮中的中国高等院校,2008年前后将陆续迎来还款高峰期。一项独立完成的调研表明,中国公办高校贷款规模高达2000亿到2500亿元。据悉,由国家发改委、教育部和财政部等部委组成的联合调查组,近日已完成了对教育系统贷款的调查摸底,有关报告已上报国务院。  同时,文章还指出了高校财务目前存在的问题:“统计黑洞”、“高校、地方政府、银行三者获利”、“政府
期刊
“三角债”是由企业之间拖欠货款所形成的连锁债务关系。通常由甲企业欠乙企业的债,乙企业欠丙企业的债,丙企业又欠甲企业的债以及与此类似的债务关系构成。
世上有一种事,叫作“他人镜头里的生活”. 三月,巴黎时装周.看国内媒体的照片时,有种微妙的反差之感:那些照片上,似乎巴黎花香满路、名模如云,仿佛天堂;明星们走红毯,步步莲
期刊
近年来,民粹主义思潮在西方国家强势兴起,随即对西方国家的政治生活、政党体系以及对社会稳定都造成了重大影响,甚至它还对全球秩序发起了冲击。这股民粹主义思潮与早期的民粹主义有较大区别,其内涵范围、表现形式、目标指向都呈现出与早期民粹主义不同的特点。全面、深入地研究当代民粹主义的内涵、特点、实践表现以及影响,对于认识和掌握当代资本主义的新变化及其走向,具有重要的现实意义。早期民粹主义出现于19世纪中后期