外文文獻翻譯譯文---金屬氧化物半導體傳感器用于空氣中活性氣體雜質測定-文庫吧
2025-04-17 12:03 本頁面
【正文】 性，包括基體材料，材料的加熱器的幾何形狀和測量電極， 以及 傳感器的設計特點 所決定的 。 氣體中的雜質導致半導體傳感器的電阻感應層產生相互關聯(lián)的設置 。這些措施包括電子化處理，表面和體吸附物種的擴散，并收取樣本之間的多晶顆粒載體轉移。因此，半導體氣體傳感器響應的 闡述 是通過理論相互關聯(lián)的分子過程及半導體表面的電子進程。大多數情況下，化學吸附的電子理論是用于此 目的 [1012]。模型描述了在空氣中處理傳感器信號 考慮到傳感器表面上的吸附氧的存在 [2， 12]。 用滲透理論和表面陷阱和傳導障礙模型計算微晶顆粒間的電荷轉移。傳感層中的擴散用多相催化方法 闡述 。吸附相的擴散和微晶間的電荷轉移用特定晶體結構和傳感層形態(tài)學來 闡述 。 盡管進行了廣泛的研究工作，傳感器的設計所要求的特點似乎不可能在目前得到完全實現。 到目前為止，該傳感器的特性和制備條件互連唯一特殊方面都得到了 闡明 [12， 15， 16]。傳感器的設計意味著 在特定條件特定參數下對傳感器層的參數和準備的仿真 。 圖 。傳感器：（一）三 氧化鎢， 250℃ （工作溫度） [15]。（二）三氧化鎢， 530℃ [9]，（三）銦：氧化鐵（ 3％）， 240℃ [18]。 半導體金屬氧化物傳感器對大氣中 O3， NOx， Cl2， ClO2，和 HCl微量元素的檢測 在致力于半導體傳感器的出版物（尤其是最近期的）中，大部分是關于臭氧傳感器 的 （見，例如， [24， 12， 1520]） 。一些 二氧化氮 的 ， [20? 22]。少部分是 一氧化氮 [21 22]，氯 [8，2326]。，只有 很少的的出版物是關于 二氧化氯 [8， 24， 25， 27]和氯化氫 [28， 29]。 應該指出氮氧化合物 傳感器的研究都是在相當高的 NOx濃度中進行的 （約 一 百萬分之一） ,目的是為了分析汽車尾氣。 當然，對臭氧傳感器的研究 原因 主要是源自于其的高需求。 與此同時，重要的是與臭氧接觸后 半導體傳感器產生較大和完全可逆的信號 ，可以可靠地計量精度高的信號。 同時，簡單化 商業(yè) 生產優(yōu)質的臭氧傳感器可以 使一些實驗被很容易的進行 。 用于檢測臭氧， 氮氧化物，氯氣，次氯酸和鹽酸這些微量物質的半導體傳感器的材料由 以下氧化物為主： In2O3 [4– 6, 8, 18– 20, 24– 29], WO3 [2, 3, 9, 12, 15– 17, 21, 23], ZnO [18, 19, 24, 28, 29], SnO2 [4, 22]，都摻雜或者提純。 與 N 型導電性金屬氧化物傳感器對 O3， Cl2， ClO2， NO2和 NO 微量雜質 的受體信號通常產生曝光不足，在氣體中出現這些雜質使傳感器的電阻增加。 可以由在不同濃度臭氧中WO3和 In2O3基傳感器的動力曲線的例子證實 [9， 15， 18]。 所有研究的傳感器產生的信號完全可逆，雖然弱于在 O3中產生的信號 [20–27] ，實驗證明 NO2， NO， ClO2 和 Cl2產生的信號性質相似 。 Obvintseva 通過研 究 傳感器（氧化銦 或氧化鋅為基礎的） HCl 暴露產生的特點信號表面，空氣濕度，工作溫度的不同能使傳感器產生不同的信號，具體而言，傳感器電阻可以減少或者增加。 推斷 這種現象在發(fā)出和接收到的信號與傳感器吸附的氫氧有關， 隨著二氧化氯對由于氯氫與氧傳感器的表面氧化的結果出現。 為了闡明這種氧化的合適條件，我們計算了下，在 HCl轉換過程中氧化的НС l 在不同的溫度和濕的度大氣中的氧氣反應的熱力學平衡條件。這些計算表面在干燥的室溫和低溫下，氯形成占主導的地位，這是傳感器電阻增加的主要原因，所有要求增加空氣濕度和工作溫度減少傳感 器中 HCl 轉化為 Cl2[29]。因此， HCl半導體傳感器在空氣中檢測，需要同時檢測空氣濕度。 值得注意的是， ClO2 傳感器響應的一個特定的方式：加熱中等二氧化氯含量導致傳感器信號衰減或者完全消失，紫外線照射下呈現出特征信號的非單調變化。原因是 ClO2容易在加熱或者紫外線照射下分解。此前 Obvintseva 等討論了這些方面對于提高 ClO2 傳感器檢測 Cl2 和 ClO2 的靈敏度和選擇性的潛力。 最佳的工作溫度是 指 既能可以規(guī)模實現并使傳感器靈敏工作的溫度。例如，在氧化銦情況： Fe2O3 的傳感層， 在 240， 350 和 300℃時達到最大靈敏度 檢測О 3， Cl2 和 Cl2O，分別為 [18， 25]。在 HCl 檢測 中 ，對受體信號觀察到的最大靈敏度為≤ 200℃ ,發(fā)出的信號在℃。 然而， 因為在較低溫度下緩慢的產生信號， 對受體信號的НС l 檢測工作溫度在350400℃ 。 這種情況隨著時間的轉
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