SnO2气敏材料制备方法及半导体气敏元件的测试方法技术

本分案申请公开了一种SnO2气敏材料制备方法及半导体气敏元件的测试方法，属于元件测试领域，用于解决现有甲醛气敏元件的测试方法不完善的问题，且湿度控制精度低的问题，技术要点是：以SnCl4·5H2O为原料，以稀氨水为沉淀剂，SnCl4·5H2O原料溶于去离子水中，加入柠檬酸，进行搅拌，使之完全溶解，然后加热至沸腾，并使之发生反应；将配制好的稀氨水，缓慢滴加到SnCl4水溶液中，并不断搅拌，待沉淀完全，用温水洗涤，离心清洗多次，以去除其中的Cl

Preparation of SnO2 gas sensitive material and test method of semiconductor gas sensor

This application discloses a test method of SnO2 gas sensitive material and preparation method of semiconductor gas sensor element, belonging to the field test, test method for formaldehyde gas sensor to solve the existing problems, and the humidity control accuracy, is characterized by SnCl4 and 5H2O as raw materials, in order to dilute ammonia as precipitant, SnCl4 5H2O material is dissolved in deionized water, adding citric acid, stirring, which is completely dissolved, and then heated to boiling, and reacted; the prepared dilute ammonia is slowly added into SnCl4 aqueous solution, and stirring, to complete precipitation, wash with warm water. Centrifugal cleaning times, to remove the Cl

【技术实现步骤摘要】
SnO2气敏材料制备方法及半导体气敏元件的测试方法本申请为申请号201510778949.9、申请日2015年11月13日、专利技术名称“可控湿度的半导体气敏元件的测试方法”的分案申请。
本专利技术属于元件测试领域，尤其涉及一种可控湿度的半导体气敏元件的测试方法。
技术介绍
当半导体气体传感器技术的发展如火如荼之时，半导体气敏元件测试技术的发展并未跟上气体传感器技术发展的速度。人类对客观世界的认识和改造活动，往往以测试工作为基础。工程测试技术就是利用现代测试手段对工程中的各种信号，特别是随时间变化的动态物理信号进行检测、试验、分析，并从中提取有用信息的一门新兴技术。其测量和分析的结果客观地描述了研究对象的状态、变化和特征，并为进一步改造和控制研究对象提供了可靠的依据。同样，传感器技术的研究进展也离不开其测试手段的提高。目前，限制半导体气体传感器的研究进展和规模化生产的一个重要因素是检测手段落后，测试环境复杂、测试效率、精度低，同时由于缺少完善的测试设备，得不到气体传感器各种特性的完整参数和曲线，也限制了半导体气体传感器的进一步研究和应用，因此，无论对于生产和科学研究，都急需一套完善的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SnO2气敏材料制备方法，其特征在于，SnO2气敏材料制备的步骤为：以SnCl4·5H2O为原料，以稀氨水为沉淀剂，SnCl4·5H2O原料溶于去离子水中，加入柠檬酸，进行搅拌，使之完全溶解，然后加热至沸腾，并使之发生反应；将配制好的稀氨水，缓慢滴加到SnCl4水溶液中，并不断搅拌，待沉淀完全，用温水洗涤，离心清洗多次，以去除其中的Cl

【技术特征摘要】
1.一种SnO2气敏材料制备方法，其特征在于，SnO2气敏材料制备的步骤为：以SnCl4·5H2O为原料，以稀氨水为沉淀剂，SnCl4·5H2O原料溶于去离子水中，加入柠檬酸，进行搅拌，使之完全溶解，然后加热至沸腾，并使之发生反应；将配制好的稀氨水，缓慢滴加到SnCl4水溶液中，并不断搅拌，待沉淀完全，用温水洗涤，离心清洗多次，以去除其中的Cl－，再将沉淀物在60～100℃下烘干，研碎后在马弗炉内于700℃左右灼烧2～4h,得到SnO2气敏材料。2.一种半导体气敏元件的测试方法，其特征在于，具有：SnO2气敏材料制备的步骤，半导体气体传感器测试系统组建与测试的步骤，及对半导体气体传感器测试系统及半导体气敏元件性能分析的步骤；其中，SnO2气敏材料制备的步骤为权利要求1中所述SnO2气敏材料制备的步骤。3.如权利要求2所述的半导体气敏元件的测试方法，其特征在于，所述半导体气体传感器测试系统组建与测试的步骤中，半导体气体传感器测试系统用于对不同气体在给定浓度下进行动态配气及使多支传感器阵列在气体通入时对气敏元件表面电导率的变化进行实时监测；所述半导体气体传感器测试系统包括：自动进行样品气体浓度配比的进样装置、气体传感器加热与测温装置、用于与进样装置协调动作，并在不同的气样环境下自动采集4～6路气体传感器测量信号的信号测量与数据采集电路、对采集的测量信号进行数据处理的数据处理电路；和对进气过程和室温变化所引起的温度变化进行补偿的温度补偿电路；气体传感器阵列安装在气室中，气体传感器所测得的气体浓度变化是气室中气体的变化，气室为内腔形状圆滑且近似方形的干燥的有机玻璃腔；所述气体传感器加热与测温装置对气敏元件进行加热，并实时测量气体传感器的工作温度；当传感器的工作温度因环境温度或气流影响发生变化时，温度补偿电路实时进行温度补偿控制，使传感器的工作温度保持不变；所述信号测量与数据采集电路用于对信号调节和AD采样，信号调节为用于将气体传感器对测试气样的响应转变为电信号，AD采样将模拟信号通过数据处理电路将模拟信号转变为数字信号，并将采集到的4～6路传感器信号经过归一化处理，转变为BP神经网络所需要的标准信号；标准气样输出被分成二路或多路，各自由一个质量流量控制器控制，并接入测试装置，载气和待测气体分别在质量流量控制器的控制下进入干燥罐充分混合，配成目标测试气样并进入测试装置中的测试腔中，气体传感器测试系统在计算机的控制下对所设定的目标浓度气体进行配气，将一种或多种标准浓度的目标气样和标准的载气按照比例进行配比，并在质量流量控制器控制下通入混合通道内进行充分混合，当混合后的测试气样通入测试腔时，对气室内气体传感器阵列的4～6路响应信号进行采集，并将获得的气体传感器阵列对样品气体的响应信息传送到计算机上进行数据处理和数据分析，使测试气体进气、响应信号采集和数据处理顺序进行；当温度监测系统发现半导体气敏元件工作温度发生变化时，温度补偿电路实时进行元件工作温度补偿，调节电阻丝的加热电压，使元件的工作温度保持不变；湿度检测传感器实时检测气室内湿度信号，且将该信号传输至主控制器，主控制器基于气室内恒定的湿度设定值，或一个设定的湿度范围，该湿度信号与控制器的设定值相比较，控制器输出分程控制信号；当气室内的湿度低于10％RH,而加湿器已开到最大，系统不能继续加湿时，或气室内的湿度高于60％RH，而除湿机开至最大时，主控制器将控制蜂鸣器鸣响，并调用主控制器中断，停止对除湿机和超声波加湿器的信号输出，且湿度超过60％RH时，系统自动断电并停止测试。4.如权利要求2或3所述的半导体气敏元件的测试方法，其特征在于，所述气体传感器测试系统的软件部分包括气路控制模块、电压采样模块、温度补偿模块、数据处理模块和显示功能模块，其中：气路控制模块对控制参数设置，所述参数包括通气前时间、通气时间、停气后时间、数据采样时间间隔、混合气体种类、各种气体浓度和载气控制电压，气路控制模块对参数设置以控制多路气样输出量实现配气，配气过程中，气体流量和元件的工作温度在整个测试过程中保持不变；电压采样模块对电压采样开始、采样中断与采样结束进行相应控制；数据处理模块进行数据采集、数据保存、图像保存、图像打印、历史数据提取处理。5.如权利要求4所述的具有SnO2气敏材料制备步骤的可控湿度的半导体气敏元件的测试方法，其特征在于，数据采集模块完成在采样时间间隔内的数据跟踪采集，对提供的实验数据在对本次实验结束后自动保存为两种格式的六个文件，分别为4～6路传感器的电压、电阻、响应灵敏度数字量及动态变化曲线，同时对保存的图像即时打印和对历史数据按时间提取；数据采集过程中，根据不同需求在显示模块中实时显示4～6路传感器的标准电压、电阻及响应灵敏度随时间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜海英，孙炎辉，王述刚，
申请(专利权)人：大连民族大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21