納米SrTiO3氧敏材料測試系統(tǒng)搭建及性能研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，氧傳感器在人類生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用越來越廣、重要性越來越高。根據(jù)工作溫度，氧傳感器主要分為高溫（700-1000℃）、中溫（300-500℃）及低溫（室溫-100℃）氧傳感器。目前，中低溫氧傳感器主要是以離子導(dǎo)電為主的ZrO2和電子導(dǎo)電為主的TiO2氧傳感器為主。由于離子導(dǎo)電的ZrO2氧傳感器造價高且響應(yīng)時間長，TiO2材料存在三種晶型以至影響了器件性能的穩(wěn)定性及使用壽命，都不是理想的中低溫氧傳感器材料。SrTiO

2、3由于其結(jié)構(gòu)及性能穩(wěn)定受到廣泛關(guān)注，其氧敏性能研究主要在高溫區(qū)（700-1000℃），中低溫氧敏性能還未進行廣泛研究。
　　本論文利用LabVIEW軟件工具開發(fā)出了一整套氧敏性能的測試體系，在此基礎(chǔ)上對納米SrTiO3材料的中低溫氧敏性能進行研究，具體為：
　　(1)利用各種儀器和硬件，搭建了一個完善的氧敏材料性能測試系統(tǒng)，利用LabVIEW開發(fā)平臺編寫了一款功能齊全測試程序，實現(xiàn)了電腦對儀器或硬件的直接控制。
　　(

3、2)利用高能球磨法合成了納米SrTiO3材料，并對材料進行了微觀分析和熱穩(wěn)定性分析，獲得了納米量級（27nm）、熱穩(wěn)定性良好的SrTiO3粉體。
　　(3)對合成的納米 SrTiO3粉體在建立好的測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行氧敏性能測試，得知材料較佳工作溫度為75℃、導(dǎo)電類型為電子導(dǎo)電類型，該溫度遠低于傳統(tǒng)半導(dǎo)體氧敏工作溫度（T>300℃）；響應(yīng)時間達秒量級（20s），遠低于傳統(tǒng)的低溫氧敏傳感器的響應(yīng)時間（分鐘量級）。
　　(4)對