新型硅基微热板的设计优化
发布时间：2022-02-13 22:02
工业带动着经济的发展,人们的生活水平随之提高。气体检测在人类生活和生产中的应用也愈加广泛。气敏传感器作为气体检测的重要部分,能够有效的测量被测气体的种类和浓度,并将检测到的有用信号转换成电信号传输出来。在大气污染检测、室内环境检测和食品气味检测等多个领域,气敏传感器都发挥着重要作用。微结构气敏传感器在多种气敏传感器中优势明显,符合当下器件集成化和微型化的发展方向。在微结构气敏传感器中,微加热板为半导体敏感材料提供相应的高温工作环境,它是气敏传感器中的重要组成部分。因此,在设计微结构气敏传感器时要考虑微热板在相同的热生成率下是否能够提供足够的热量给气敏材料工作,也就是看微热板的表面状态是否是高温且温度分布均匀。有限元ANSYS仿真软件能够对微热板进行热稳态分析。本文借助有限元ANSYS仿真软件对微热板的结构进行设计和优化。微热板自下而上分为衬底、绝缘层和电极三个部分。衬底在整个结构中起到支撑平台的作用,绝缘层能够绝缘绝热,防止热量向衬底散失损耗掉。电极又分为加热电极和测量电极。加热电极通电产生焦耳热给微热板供能,测量电极用来检测气敏材料与被测气体接触前后的电阻变化。本文从衬底、绝缘层和电...
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
012—2018年，在WebofScience上发表的与n/p型氧化物气敏材料相关的文章数量统计
图 1.2 SnO2材料表面吸附氧分子材料表面，从而束缚表面的自由电子，导致 SnO2材料的（H2）和一氧化碳（CO）等，与氧负离子相接触时，还O 为例，CO 与氧负离子形成二氧化碳和多余的电子，图 1.3 CO 与氧负离子反应新回到 SnO2材料中去，因此 SnO2材料表面的电阻会下的变化大小，就可以计算出 CO 浓度的高低。整个吸附
图 1.3 CO 与氧负离子反应新回到 SnO2材料中去，因此 SnO2材料表面的电阻会下的变化大小，就可以计算出 CO 浓度的高低。整个吸附阻在气体与敏感材料接触前后的变化如图 1.4 所示。)()()()()222gasOadsOadsOadsOlattice Oads COads CO nen2( )()
【参考文献】：
期刊论文
[1]MEMS智能传感器技术的新进展[J]. 赵正平. 微纳电子技术. 2019(01)
[2]新型共平面微气体传感器微热板的优化设计[J]. 官修龙,刘丽,何越,王连元. 仪表技术与传感器. 2017(09)
[3]半导体传感器的原理应用及发展分析[J]. 徐之昊. 科技视界. 2017(13)
[4]二维材料中的热传导[J]. 张忠卫,陈杰. 中国材料进展. 2017(02)
[5]气敏传感器的新应用——气体源定位[J]. 彭倩筠,郭倩,李灿. 电子测试. 2016(16)
[6]镧掺杂对Ti/Sb-SnO2阳极电催化性能影响的研究[J]. 毕强,薛娟琴,于丽花,汪丛,于芳蕾. 中国稀土学报. 2013(04)
[7]金属氧化物半导体气敏传感器稳定性研究进展[J]. 周志刚,胡木林,李鄂胜. 材料导报. 2011(03)
[8]不同处理工艺杨梅果汁风味成分的电子鼻检测[J]. 张拥军,何杰民,蒋家新,杨胜利,钱俊青. 农业机械学报. 2010(12)
[9]金属氧化物气敏传感器[J]. 刘湘军,谭湘倩,浣石. 广州大学学报(自然科学版). 2007(05)
[10]几种常见气体传感器的研究进展[J]. 李冬梅,黄元庆,张佳平,张鑫,辜克兢. 传感器世界. 2006(01)
博士论文
[1]纳米敏感膜修饰的QCM气敏传感器的制备及性能提高研究[D]. 张开桓.浙江大学 2017
[2]SnO2基气敏传感器的制备与研究[D]. 王康.山东大学 2013
[3]微结构气敏传感器与电子鼻研究[D]. 李建平.中国科学院电子学研究所 2000
硕士论文
[1]新型微气敏传感器的设计、仿真及优化[D]. 刘丽丽.吉林大学 2016
[2]面向MEMS的多孔硅基温度传感器研究[D]. 张伟.天津大学 2007
[3]微结构气体传感器设计中的关键技术研究[D]. 何茂先.南京工业大学 2006
本文编号：3624000
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
012—2018年，在WebofScience上发表的与n/p型氧化物气敏材料相关的文章数量统计
图 1.2 SnO2材料表面吸附氧分子材料表面，从而束缚表面的自由电子，导致 SnO2材料的（H2）和一氧化碳（CO）等，与氧负离子相接触时，还O 为例，CO 与氧负离子形成二氧化碳和多余的电子，图 1.3 CO 与氧负离子反应新回到 SnO2材料中去，因此 SnO2材料表面的电阻会下的变化大小，就可以计算出 CO 浓度的高低。整个吸附
图 1.3 CO 与氧负离子反应新回到 SnO2材料中去，因此 SnO2材料表面的电阻会下的变化大小，就可以计算出 CO 浓度的高低。整个吸附阻在气体与敏感材料接触前后的变化如图 1.4 所示。)()()()()222gasOadsOadsOadsOlattice Oads COads CO nen2( )()
【参考文献】：
期刊论文
[1]MEMS智能传感器技术的新进展[J]. 赵正平. 微纳电子技术. 2019(01)
[2]新型共平面微气体传感器微热板的优化设计[J]. 官修龙,刘丽,何越,王连元. 仪表技术与传感器. 2017(09)
[3]半导体传感器的原理应用及发展分析[J]. 徐之昊. 科技视界. 2017(13)
[4]二维材料中的热传导[J]. 张忠卫,陈杰. 中国材料进展. 2017(02)
[5]气敏传感器的新应用——气体源定位[J]. 彭倩筠,郭倩,李灿. 电子测试. 2016(16)
[6]镧掺杂对Ti/Sb-SnO2阳极电催化性能影响的研究[J]. 毕强,薛娟琴,于丽花,汪丛,于芳蕾. 中国稀土学报. 2013(04)
[7]金属氧化物半导体气敏传感器稳定性研究进展[J]. 周志刚,胡木林,李鄂胜. 材料导报. 2011(03)
[8]不同处理工艺杨梅果汁风味成分的电子鼻检测[J]. 张拥军,何杰民,蒋家新,杨胜利,钱俊青. 农业机械学报. 2010(12)
[9]金属氧化物气敏传感器[J]. 刘湘军,谭湘倩,浣石. 广州大学学报(自然科学版). 2007(05)
[10]几种常见气体传感器的研究进展[J]. 李冬梅,黄元庆,张佳平,张鑫,辜克兢. 传感器世界. 2006(01)
博士论文
[1]纳米敏感膜修饰的QCM气敏传感器的制备及性能提高研究[D]. 张开桓.浙江大学 2017
[2]SnO2基气敏传感器的制备与研究[D]. 王康.山东大学 2013
[3]微结构气敏传感器与电子鼻研究[D]. 李建平.中国科学院电子学研究所 2000
硕士论文
[1]新型微气敏传感器的设计、仿真及优化[D]. 刘丽丽.吉林大学 2016
[2]面向MEMS的多孔硅基温度传感器研究[D]. 张伟.天津大学 2007
[3]微结构气体传感器设计中的关键技术研究[D]. 何茂先.南京工业大学 2006
本文编号：3624000
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