1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，人们对生活质量的要求逐渐提高，开始关注城市空气污染问题。然而，随着我国城市化的推进和汽车工业的迅速发展，空气质量却越来越恶劣。空气中的氮氧化物、硫化物等有害气体，二氧化碳等温室气体以及工业生产中易燃易爆的氢气、甲烷等是我们关注的主要对象。这激发了科研工作者对气体传感器的研究兴趣。

金属氧化物半导体（mos）气体传感器由于其突出的几个优点被认为具有很大的潜力，有望成为未来应用最广泛的气体传感器之一。mos气体传感器能耗低、敏感度高、体积小、响应快等优点，但糟糕的选择性是制约制约它广泛应用的一大瓶颈。由于半导体类气体传感器对温度非常敏感，因此这成为我们改善mos气体传感器选择性的突破口。mos气体传感器是一种基于气-固反应导致的半导体导电性变化的传感器，而这种导电性变化是随着温度的变化而变化的。关于目前的热调节机制，主要分两类：等温调节和周期性调节。以往的mos气体传感器采用的是恒温加热模式，提取的信号一般为直流稳态信号，据此做出的r-t曲线为及种气体特征谱线的叠加额结果，我们难以有效区分气体的种类。我们认为在传感器感测过程中可能丢失了一部分有效的可以帮助我们识别气体的信息。因此本课题拟通过程序控制循环加热模式驱动金属氧化物半导体气体传感器，利用金属氧化物表面与不同气体分子吸附和解吸附的温度依赖关系，来识别气体分子的种类。在动态过程中分析传感器工作情况，通过适当的特征提取方法，改善传感器工作性能，达到提高传感器敏感性和选择性的目的。

不同的加热速率通过不同的波形来实现（例如方波、锯齿波、正弦波等），从而调节传感器的工作温度。当传感器的工作温度调整之后，发生在传感器表面的被识别气体参与的气-固反应的动态平衡也会发生改变。在测量中这将导致该种气体的结构引起的传感器不同的反应机制。相较于等温热调节，周期性热调节在增强气体传感器选择性方面向前迈了一大步。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：以sno₂掺杂其他贵金属材料作为传感器材料，采用微滴法制备本次设计的气体传感器；

材料表征：通过sem对制备完成的sno₂进行形貌结构分析；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－7周：按照设计方案，完成传感器制备。。

第8－11周：sem分析、程控加热条件下氢气、vocs气敏性能测量。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] guozhu zhang, changsheng xie. a novel method in the gas identification by using wo3 gas sensor based on the temperature-programmed technique [j]. sensors and actuators b, 2015, 206: 220-229.

[2] faramarz hossein-babaei, a breakthrough in gas diagnosis with a temperature-modulated generic metal oxide gas sensor [j]. sensors and actuators b, 2012, 166-167: 419-425.

[3] alexander vergara, eduard llobet, eugenio martinelli, corrado di natale, arnaldo d’amico, xavier correig. feature extraction of metal oxide gas sensors using dynamic moments [j]. sensors and actuators b, 2007, 122: 219-226.