In-%2c2-O-%2c3-热线型乙醇气敏元件探究.pdfVIP

V01．15 第15誊第4期 郑州轻工业学院学报(自然科学版) No．4 OF INSTITUTEOF 2000年12月 JOURNALZHENGZHOU LIGHTINDUSTRy(NzturlSelene) Ikc．2000 童●■号：1004—1478(2000)04-0059-03 ·气体传感翻研究· In。0。热线型乙醇气敏元件研究 李艳峰，张俊 650091) (云南大学材料科学与_T-程系，云南昆明 袖构成气教材料，用Pt丝作热教材料，采用热践型元件制作工艺，700℃烧蛄1h，可制作出乙 醇气敏元件．测试袁明：谊元件灵敏度高，响应恢复快，功耗低(≤200mw)，对汽油、烟雾等其 他干扰气体有t好的选择性． 关■词：氧化妇；乙醇；气教器件；烧蛄 中圈分类号：TP21Z．2 文献标识码：A 0引言 材料在气t元件研究中有重要的地位，这是因为材料直接影响着元件的敏感度、选择性、寿命等性能．一 重视．笔者在对IntOa这种气敏材料研究的基础上，研制出了气敏性能较好的热线型乙醇气敏元件． 1实验 1．1蒙科配一 h，使 这些材料充分混合、磨细，再加入溶剂，制成浓度适当的浆料．在In：O。材料中加入4％，6％，8％，10％的PtO： 所倒得舶浆料分别记为14，24，3。，44浆料． 1．2元件翻作 mm，绕制时 将配制好的裳辩涂在预先烧制好的Pt丝线一上，线圈膈敦为20圈(Pt丝应选用g一0，03 lnm的圆珠状，作为工作元件．再 Pt丝线■不镌重叠、稀疏，Pt线圈的排列一定要均匀)，使之成为彰一0．8 用同样方法将景磨好的Al：0。浆料涂在Pt丝线圈上制作成与工作元件配对的补偿元件．然后，在高温烧结 炉aP700℃烧结1 元件． 1．3蔫试曩理及蠢试结果 1．3．1蔫试原理对上述元件进行铡试，其测试电路如图l所示，元件结构如图2所示．从元件结构看，气敏 为Pt丝电阻)．由于金属氧化物半导体表面的气体吸附作用，引起热传导率变化和电导事变化，半导体的屯 阻R。减小，从而台成电阻R减小．将因热传导和电传导引起的电阻R的变化作为桥路的偏差电质取出．由 较薯日期：2000—07一10 作者■介：孛艳峰(1946一)，女，河南省西华县人．云南戈荦高衄妾謦岬，主要从事半导俸材料、气教材料和许意器材科 研宽． ·60· 郑州轻工业学院学报(自靛科学版) 2000芷 于藏过Pt丝线■的电流作用而靛保持在 300℃～450℃的金属氧化物半导体若像吸附可燃 气体鄢样向半导体提供电子，则其电子浓度增加，半 导体的热传导事变好．其结果是：放热变好，半导体 的量度下库，从而Pt丝电阻降低． 撞薛件。÷ 1．3．2配比掺杂赛譬本实验做了多种配比的掺 杂，不同元件的灵t度如图3所示．结果发现在ln：O，田1基奉测试电路 图2元件结构图 材料中加^PtO：(6％)，Pd(5％)，Fe203(5．o％)， CaO(4．O％)，MgO(3．0％)，金属氧化物对z．醇有 根★的灵t度，而MgO的加人提高了对汽油和其他 干扰气体的选择性． 1．3’3囊站墨度对元件夏t座和选择性的影响 乜 酱 以500