SnO-,2-氣敏傳感器的制備及性能研究.pdf

1、本論文采用X射線衍射(XRD)分析、掃描電子顯微鏡(SEM)分析、原子吸收光譜(AAS)分析、紅外光譜(FToIR)分析、原子力顯微鏡(AFM)分析，以及對工作溫度．電阻、摻雜濃度-電阻、靈敏度等的測試，研究了化學共沉淀法和溶膠．凝膠法制備的SnO<,2>材料的相結構、晶粒尺寸和氣敏性能；考察了SnO<,2>氣體傳感器的組分和加工工藝對氣敏性能的影響。 采用化學共沉淀法，制備SnO<,2>納米粒子。XRD和SEM測試結果表明：煅

2、燒溫度和煅燒時間對晶體結構和晶粒尺寸有顯著影響：最終粉體呈球形，粒徑大約為60nm。以Ni<'2+>為摻雜離子，以AAS為手段，研究pH對摻雜離子利用率的影響。結果表明，隨著pH值的增大，Ni<'2+>的利用率逐漸提高，在pH=8時出現(xiàn)極大值，之后有微弱降低。 采用溶膠．凝膠法，以白云母和Al<,2>O<,3>陶瓷為基片，制備純凈及摻雜(Cu<'2+>、Ni<'2+>、Pd<'2+>)的SnO<,2>納米薄膜。XRD分析表明：摻

3、雜后樣品仍為金紅石型結構，通過對晶胞參數及晶粒度的計算，可知隨著摻雜量的增多，晶胞體積及晶粒度呈減小的趨勢。利用AFM可以觀測到薄膜表面較為平整，構成薄膜的粒子呈球形，尺度均勻，顆粒間有空隙，這種疏松的表面特征有利于提高納米粒子表面對氣體分子的吸附，進而改善元件的氣敏性能。 對SnO<,2>氣敏元件基體的摻雜量．電阻、工作溫度-電阻、靈敏度等的研究表明，摻雜量越大，SnO<,2>薄膜的電阻越大，隨著工作溫度的升高，不論是純凈的還