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表面碳化的硅纳米孔柱阵列的H2S室温电容传感特性
  • ISSN号:1004-1699
  • 期刊名称:《传感技术学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP212[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]郑州大学物理工程学院,材料物理教育部重点实验室,郑州450052, [2]郑州轻工业学院技术物理系,郑州450002
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(11074224);河南省重大科技攻关项目(082101510007)
中文摘要:

通过将硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)进行高温碳化处理,制备出一种SiC/Si-NPA复合纳米体系。对SiC/Si-NPA的表面形貌和结构表征揭示,生长于Si-NPA上的SiC薄膜由具有立方结构的SiC纳米颗粒组成,厚度为-200mm。SiC/Si-NPA整体上保持了Si-NPA原有的柱状阵列结构特征。对浓度介于0~1200×10-6的H2S气体的室温传感性能测试表明,SiC/Si-NPA对H2S气体的电容响应灵敏度可高达790%,而其对400×10-6浓度H2S气体的响应和恢复时间则分别为170s和200s,元件具有较好的测量重复性和稳定性。SiC/Si-NPA可能是一种室温条件下较为理想的H2S气体传感材料。

英文摘要:

Through a high-temperature thermal treatment process, the surface of silicon nanoporous pillar array ( Si- NPA) was carbonized and a SiC/Si-NPA nanocomposite system was prepared. The characterization on the surface morphology and structure disclosed that the SiC film grown on Si-NPA was composed of cubic-structure SiC nanoparticles with a thickness of -200 nm. The architectural feature of the regular pillar array for Si-NPA was remained in $iC/Si-NPA. The measurements on the room-temperature H2S sensing properties in a gas concentration range of 0 -1 200×10-6 proved that the capacitive response sensitivity of SiC/Si-NPA to H2S could be as high as 790% ,while the response and recovery times obtained for H2S gas with a concentration of 400 × 10-6 were determined to be - 170 s and 200 s, respectively. The sensor exhibited an excellent measurement reproducibility and stability. Our results indicated that SiC/Si-NPA might be an ideal sensing material for developing H2S gas sensors being operated at room temperature.

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期刊信息
  • 《传感技术学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:东南大学 中国微米纳米技术学会
  • 主编:黄庆安
  • 地址:南京市四牌楼2号
  • 邮编:210096
  • 邮箱:dzcg-bjb@163.com
  • 电话:025-83794925
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-1699
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1322/TN
  • 邮发代号:28-366
  • 获奖情况:
  • 2011-2012年获中国科技论文在线优秀期刊一等奖,2012年获第四届中国高校优秀科技期刊奖,2011年获中国精品科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:18030