室温薄膜型微型氢气传感器研究

摘要

氢气在工业中被大量的生产和应用，无论从安全性角度，还是从经济性角度考虑，可靠和有效的监测和检测氢气在这些领域中有巨大的应用价值。研制性能良好且结构简单的氢气传感器一直是重要的课题。
　　 本文采用新型半导体氢敏材料（La2O3-Ni合金），制成纳米薄膜。利用La2O3的强催化性能以及La2O3-Ni纳米薄膜大的比表面积，制作的半导体氢气传感器在室温下即可对氢气做出响应。
　　 用真空蒸发的方法在硅基上淀积了中间敏感材料层，热处理后得到最终敏感材料层。氧化镧和金属镍的混合氧化层为n型半导体材料。对敏感层的表面用原子力显微镜和X射线光电子能谱分析了微观形貌和表层成分。在室温和未进行干燥处理情况下，对敏感层进行了氢气和一氧化碳的敏感性试验，表明敏感层对氢气具有良好的响应，但易被一氧化碳毒化。
　　 基于以氧化镧与镍的合金作为氢敏材料，对金属氧化物敏感薄膜制作技术和氢敏技术来说，是一种新的尝试，值得深入探讨。这种室温薄膜型微型氢气传感器的优点为：
　　 1、工作时，氢气传感器无需加热：(1)安全性好；(2)功耗低；(3)寿命长；(4)电路简单；
　　 2、对氢气的响应稳定；
　　 3、重复性好当然，这种新的氧化物半导体氢敏感材料还有很多缺点，在稳定性和选择性方面应该进行更多的研究，以提高这种材料的性能。