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新型气体传感器技术详解

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:O3气体传感器用反应溅射法、溶胶-凝胶法、CVD等沉积工艺制备了In2O3基的气敏薄膜,能够检测O3,WO3基气敏薄膜也成为主要的研究对象。随着MEMS技术和纳米技术的发展,将会给气敏传感器的发展提供更广阔的前景。

新型气体传感器技术详解

1.其他新型的气体传感器

还有一些气体非常重要,比如H2S、O2、O3、酒精等。

(1)H2S气体传感器

采用钨酸钠盐酸热解法制备WO3微粉中加入一定量的SnO2及ThO2等掺杂剂后,对H2S有很好的气敏性能;用ZnS在600℃烧结制得烧结型ZnO元件,对H2S气体不仅具有良好的敏感性,而且具有很高的选择性。

(2)O2气体传感器

对于氧气的检测方法有很多,如:固体电解质法,敏感材料有CaO-ZrO2、YF6、LaF3;TiO2烧结体或厚膜可以在高温下检测O2;有用钌(II)邻菲咯啉配合物作为指示剂,研制一种基于荧光猝灭原理的光纤氧气传感器,有较强的抗干扰能力、较好的重复性和稳定性。

(3)O3气体传感器

用反应溅射法、溶胶-凝胶法、CVD等沉积工艺制备了In2O3基的气敏薄膜,能够检测O3,WO3基气敏薄膜也成为主要的研究对象。(www.xing528.com)

(4)酒精气体传感器

用超声辐射结合溶胶-凝胶法合成的纳米氧化铟材料,用此材料制成的气敏元件,对酒精的气敏特性可以达到商品化的要求,可用于开发新型酒敏元件。

2.新型传感器工艺

微电子和微机械迅速发展的基础上,基于MEMS的新型微结构气敏传感器,主要有硅基微结构气敏传感器和硅微结构气敏传感器。其中,硅基微结构气敏传感器是衬底为硅、敏感层为非硅材料的微结构气敏传感器,主要有金属氧化物半导体、固体电解质型、电容型、谐振器型;硅微结构气敏传感器主要是金属氧化物-半导体-场效应管(MOSFET)型和钯金属-绝缘体-半导体(MIS)二极管型。

MEMS技术将传感器与IC集成在一起,而且精度高、体积小、质量轻、功耗低、选择性高、稳定性高,同种器件之间的互换性高,可以批量生产。所以是传感器工艺的发展方向,而且基本所有的传感器都可以用MEMS技术生产。

随着MEMS技术和纳米技术的发展,将会给气敏传感器的发展提供更广阔的前景。同时实现传感器系列,并将有很大的发展空间,谱写传感器新的发展篇章。

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