金属氧化物气敏传感器的稳定性与一致性研究

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作为从气体理化参数到电子信号转换设备的气敏传感器,如今越来越受到重视。但作为气敏传感器最重要的两个性能:稳定性与一致性,在目前的研究中,稳定性的研究相对较少,数据较为缺乏,一致性则几乎没有文献资料可供参考。稳定性和一致性是气敏传感器性能的重要指标,关系到气敏传感器的应用前景。本课题的目的在于探究SiO2的掺杂对金属氧化物气敏传感器稳定性的影响,以及经过改进的丝网印刷工艺对器件一致性的影响。本文使用溶胶凝胶法制备了非晶态纳米级SiO2溶胶,在自制的纳米ZnO、In2O3、WO3粉体中掺入不同比例的纳米SiO2,对掺杂后的ZnO进行了烧结实验,并利用丝网印刷技术将In2O3、WO3两种材料根据SiO2含量的不同制备成8种气敏传感器。利用自制的稳定性一致性平台,在乙醇和空气气氛下进行加速老化测试。实验发现,SiO2的掺杂可以有效提升传感器的稳定性;并且对敏感性也有一定程度的提升此外,通过对传统丝网印刷技术的改进,可以实现气敏膜的全自动对准及套印。并对采用自动对准和手动对准制备的器件进行了一致性考察。实验结果表明,与传统的手动对准技术相比,使用自动对准系统制备的气敏膜印刷精度大大提升,同时器件的一致性也有了很大的提高。
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