《表1 不同形貌MOx乙醇性能对比》
注:表中响应度均已换算,对于n型半导体材料,S=R0/Rg,对于p型半导体材料,S=Rg/R0;其中,R0为材料在空气中电阻,Rg为材料在乙醇气体中的电阻。
由上述来看,通过材料粒径调控、孔径调节、比表面积改善等结构控制,MOx对乙醇的响应得到了明显提升。将上述不同结构MOx的性能列表对比见表1,首先,SnO2对乙醇的响应一般优于ZnO、Co3O4等材料;其次,以Co3O4为例,随着材料形貌的改变、维度的增加,材料的比表面积增大,纳米片状Co3O4的性能优于Co3O4纳米线的性能,而Co3O4纳米线的性能又明显优于纳米颗粒的性能;对于三维MOx材料,乙醇响应性能又明显得到提升,尤其是分级结构材料,粒径、孔径、比表面积均得到改善,材料的最佳操作温度存在逐步降低的趋势。此外,随着薄膜技术的应用,MOx薄膜作为乙醇气敏层在室温、低温状态下的性能表现了极大的优势。材料的结构调控极大提升了材料的响应度、响应时间等性能。值得一提的是,除了采用常见的陶瓷管、陶瓷片对材料进行性能标定外,上述的薄膜材料和部分粉末材料,与微机械系统制备的微热盘结构结合制备MOS气体传感器,独特的微加热结构使传感器尺寸极大缩小,同时叉指电极又可显著降低高阻材料的测试电阻,具有极大的优势,后续第3节有详细的介绍。
图表编号 | XD0064470100 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2019.07.05 |
作者 | 张晓、徐瑶华、刘皓、魏峰、苑鹏 |
绘制单位 | 北京有色金属研究总院智能传感功能材料国家重点实验室、北京有色金属研究总院智能传感功能材料国家重点实验室、北京有色金属研究总院智能传感功能材料国家重点实验室、北京有色金属研究总院智能传感功能材料国家重点实验室、北京有色金属研究总院智能传感功能材料国家重点实验室 |
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