專利名稱:常溫一氧化碳?xì)饷粼闹谱鞣椒?br>本實(shí)用新型屬于敏感元件領(lǐng)域在工礦生產(chǎn)和人民生活中迫切需要對(duì)可燃、易爆和有毒等氣體的快速檢測(cè)、監(jiān)控和報(bào)警。為此，國(guó)內(nèi)外對(duì)氣敏元件的研制迅速發(fā)展起來(lái)，但從目前情況看，為了獲得較高的靈敏度和較短的響應(yīng)時(shí)間，通常都需要在靈敏度峰值的溫度下工作。如采用SnO2、ZnO和Fe2O3等半導(dǎo)體材料制作的氣敏元件，需要在200－400℃之間工作。
氣敏元件在高溫條件下工作，不僅要消耗額外的加熱功率，而且會(huì)增加引起火災(zāi)的不安全因素。
本實(shí)用新型的目的是克服上述氣敏元件的缺點(diǎn)和不足研制出常溫CO氣敏元件。
本實(shí)用新型的要點(diǎn)是氣敏元件是由絕緣基片、敏感膜和活化加熱膜構(gòu)成的在常溫下工作的CO氣敏元件。
附圖1是本實(shí)用新型常溫CO氣敏元件的接觸式電極結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
附圖2是本實(shí)用新型常溫CO氣敏元件聯(lián)結(jié)式電極結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
附表1是本實(shí)用新型常溫CO氣敏元件的靈敏度和選擇性。
本實(shí)用新型常溫CO氣敏元件的技術(shù)方案是在絕緣片(微晶光敏玻璃、石英玻璃或氧化鋁陶瓷等材料)一側(cè)高溫?zé)Y(jié)Pt－Sb－SnO2系的敏感膜，在絕緣片上的另一側(cè)高溫化學(xué)氣相淀積Sb－SnO2系的活化加熱膜?；蛟诠杵粋?cè)作絕緣層，再在絕緣層上高溫?zé)Y(jié)Pt－Sb－SnO2系的敏感膜，硅片本身作為活化加熱體。分別作敏感膜和活化加熱膜的電極和引線并封裝為一體。
本實(shí)用新型常溫CO氣敏元件的電極引出方式有接觸式的電極和聯(lián)結(jié)式電極兩種方式。
附圖1中絕緣基片1可以用微晶光敏玻璃片、石英玻璃片或氧化鋁陶瓷片。在絕緣基片1的上側(cè)高溫?zé)Y(jié)Pt－Sb－SnO2系敏感厚膜2，在絕緣基片1的下側(cè)高溫化學(xué)氣相淀積Sb－SnO2系的活化加熱薄膜3，在電極絕緣片(微晶光敏玻璃、石英玻璃或氧化鋁陶瓷)8和9的一側(cè)適當(dāng)位置分別燒結(jié)銀絲作為敏感膜2的接觸電極引線4、5和活化加熱膜3的接觸電極引線6、7。用高溫?zé)o機(jī)膠10將電極片8和9與基片1封結(jié)在一起，使電極引線4、5和6、7分別與敏感膜2和活化加熱膜3緊密接觸。電極片8中央開(kāi)有確定面積的氣孔11。
附圖2中絕緣基片1的上側(cè)兩邊選擇鍍金作為敏感膜2的電極12、13，絕緣基片1的下側(cè)高溫化學(xué)氣相淀積Sb－SnO2系的活化加熱膜3，在電極12、13和活化加熱膜3的適當(dāng)位置燒結(jié)銀絲引線4、5和6、7。在絕緣基片1的上側(cè)高溫?zé)Y(jié)Pt－Sb－SnO2系的敏感厚膜2并與電極12、13搭接。
本實(shí)用新型常溫CO氣敏元件的優(yōu)點(diǎn)(1)常溫條件下對(duì)CO氣體的靈敏度高，而對(duì)H2、CH4、C2H6等氣體靈敏度低。具有很好的選擇性。
(2)常溫條件下對(duì)CO氣體的響應(yīng)時(shí)間短(＜50秒)。
(3)活化加熱溫度低(＜150C)，活化加熱時(shí)間短(＜2分鐘)，敏感膜壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性和重復(fù)性好。對(duì)定量測(cè)量極為有利。在常溫下測(cè)量，安全可靠，適用于工廠和礦井對(duì)CO氣體的檢測(cè)和報(bào)警。
R0－在純凈空氣中的電阻值。
RCO－在被測(cè)氣體CO中的電阻值。
Rg－在被測(cè)氣體CO、H2和CH4中的電阻值。
權(quán)利要求
1.一種由基片、敏感膜和加熱膜組成的常溫CO氣敏元件，其特征是在絕緣基片的一側(cè)制作敏感膜，在另一側(cè)制作活化加熱膜，或在硅片的一側(cè)作絕緣層，再在絕緣層上作敏感膜，硅片本身作為活化加熱體、分別作敏感膜和活化加熱膜的金屬電極，燒結(jié)金屬引線封裝為一體。
2.按照權(quán)利要求
1所述的常溫CO氣敏元件，其特征是絕緣基片可以是微晶光敏玻璃片(鋰玻璃)、石英玻璃片或氧化鋁陶瓷片。硅片是低電阻率的單晶材料。
3.按照權(quán)利要求
1所述的常溫CO氣敏元件，其特征是敏感膜是Pt－Sb－SnO2系的高溫?zé)Y(jié)厚膜。
4.按照權(quán)利要求
1所述的常溫CO氣敏元件，其特征是活化加熱膜是高溫化學(xué)氣相淀積的Sb－SnO2系的薄膜。
5.按照權(quán)利要求
1所述的常溫CO氣敏元件，其特征是硅片上側(cè)的絕緣層是二氧化硅和氮化硅的復(fù)合層。
6.按照權(quán)利要求
1所述的常溫CO氣敏元件，其特征是敏感膜的電極和活化加熱膜的電極有接觸式和聯(lián)結(jié)式兩種方式(a)接觸式電極是在絕緣電極片的一側(cè)局部被銀，同時(shí)燒結(jié)銀絲作為外引線。敏感膜電極絕緣片的中央開(kāi)有確定面積的通氣孔，將敏感膜電極片和活化加熱膜電極片與基片合在一起，使電極與膜緊密接觸，用高溫?zé)o機(jī)膠封裝固定。絕緣電極片可以用微晶光敏玻璃片，石英玻璃片或氧化鋁陶瓷片。(b)聯(lián)結(jié)式電極是在絕緣基片上側(cè)局部電鍍金與敏感膜搭接作為敏感膜的電極，在金電極和活化加熱膜上燒結(jié)銀絲作為電極引出線。
專利摘要
本實(shí)用新型常溫CO氣敏元件是Pt—Sb—SnO
文檔編號(hào)H01L49/00GK86203453SQ86203453
公開(kāi)日1987年9月12日 申請(qǐng)日期1986年5月19日
發(fā)明者張維新, 徐步華, 侯曾一 申請(qǐng)人:天津大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan