Physics and Chemistry of Solid State Gas Sensor Devices

Physics and Chemistry of Solid State Gas Sensor Devices pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Mandelis, Andreas/ Christofides, Constantinos
出品人:
页数:352
译者:
出版时间:1993-9
价格:208.00 元
装帧:
isbn号码:9780471558859
丛书系列:
图书标签:
  • 固态传感器
  • 气体传感器
  • 物理化学
  • 材料科学
  • 化学传感器
  • 物理传感器
  • 传感器技术
  • 纳米材料
  • 薄膜技术
  • 环境监测
想要找书就要到 小哈图书下载中心
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

Of related interest...LASER IONIZATION MASS ANALYSIS Edited by Akos Vertes, Renaat Gijbels, and Fred Adams Edited by three of the field's leading authorities and featuring contributions from thirteen chemists, this book offers a comprehensive look at the new hardware and investigative possibilities of this form of analysis. The book clearly links theory with applications as well as hardware with hard science. Among topics covered are lasers in mass spectrometry, including instrumentation basic to ion generation for mass analysis; methods of using low and medium laser irradiance; high laser irradiance regime; exotic applications of laser ionization mass spectrometry in space research. 1993 (0-471-53673-3) 584 pp. STATISTICAL METHODS IN ANALYTICAL CHEMISTRY -Peter C. Meier and Richard E. Zund Designed to address the practical day-to-day needs of lab chemists, this practical guide demonstrates the ways in which statistics can be used effectively in analytical work. Chapters 1 and 2 present classical statistical techniques, illustrating them in the context of simple situations. Chapter 3 expands the discussion into ancillary techniques, such as exploratory data analysis, made possible with computing. Chapter 4 presents a number of complex examples that might confront the analyst, while emphasizing the conflicting demands imposed on a possible solution. Chapter 5 presents core sections of programs which complement the equations. Complete with a floppy disk of ready-made programs and data files, here is a clear, real-world introduction to maximizing statistical tools in the lab. 1993 (0-471-58454-1) 352 pp. PHOTOCHEMICAL VAPOR DEPOSITION-J. G. Eden Here is an extremely useful overview of photochemical vapor deposition, both its characteristics and potential. The book focuses on the properties of films that have been created by this versatile method and the conditions under which they are grown. The author works from the position that while photochemical vapor deposition (photo-CVD) is not the solution to all low-temperature deposition methodologies, it does provide an added dimension of flexibility to and control over the growth process and has proven to be valuable for those materials and growth steps in device fabrication that are sensitive to the processing temperature. Whenever applicable, the properties of electronic devices incorporating photo-CVD films are presented and numerous tables detail the deposition parameters as well as electrical and structural properties of the films of specific materials. 1992 (0-471-55083-3) 208 pp. Research and development of solid state gas sensor devices began in the 1950s with several uncoordinated independent efforts. The number and pace of these investigations later accelerated in response to increasing pressure placed on the environment and public health by industrial activities. Since 1970, several thousand articles have been written on the subject, and laboratories around the globe have introduced novel methodologies and devices to address needs associated with particular technological developments. Despite the rapid development of this important new technology, very little has been done to review and coordinate data related to sensor science and technology itself. Physics, Chemistry and Technology of Solid State Gas Sensor Devices focuses on the underlying principles of solid state sensor operation and reveals the rich fabric of interdisciplinary science that governs modern sensing devices. Beginning with some historical and scientific background, the text proceeds to a study of the interactions of gases with surfaces. Subsequent chapters present detailed information on the fabrication, performance, and application of a variety of sensors. Types of sensor devices discussed include: * Gas-sensitive solid state semiconductor sensors * Photonic and photoacoustic gas sensors * Fiber optic sensors * Piezoelectric quartz crystal microbalance sensors * Surface acoustic wave sensors * Pyroelectric and thermal sensors For analytical chemists using solid state sensors in environment-related analysis, and for electrical engineers working with solid state sensors, this book will expand and unify their understanding of these devices, both in theory and practice.

好的,以下是为您准备的关于一本名为《固体气体传感器器件的物理与化学》的图书的详细内容简介,这份简介专注于该领域的核心概念、技术细节和实际应用,旨在吸引相关研究人员和工程师的兴趣。 --- 图书名称:固体气体传感器器件的物理与化学 图书简介 本书深入探讨了固体气体传感器(Solid-State Gas Sensor Devices)领域的基础物理学原理、关键化学反应机制以及器件工程学的最新进展。本著作旨在为材料科学家、电子工程师、化学家以及环境监测专业人士提供一个全面、深入且高度专业化的知识框架,用以理解、设计和优化下一代气体传感系统。 第一部分:基础理论与材料科学 本书的开篇部分着重于固体气体传感器的核心工作原理——气敏效应的物理化学基础。我们详细阐述了半导体材料在气体环境中的电学行为变化,这包括载流子浓度的调控、表面态的演变以及电子能带结构在吸附/脱附过程中的重构。 1.1 气敏效应的微观机制: 详细分析了气体分子与传感材料表面相互作用的物理化学过程。重点讨论了氧化还原反应在表面形成空间电荷层(Space Charge Layer, SCL)的机制。我们运用费米能级理论、表面电势模型以及德拜长度的概念,精确描述了SCL宽度变化如何直接转化为可测量的电阻或电导变化。 1.2 传感材料的分类与特性: 本章系统地回顾了主要的几类气敏材料,并对其优缺点进行了深入的比较。 金属氧化物半导体(MOS): 重点关注 $mathrm{SnO}_2$, $mathrm{TiO}_2$, $mathrm{WO}_3$, $mathrm{In}_2mathrm{O}_3$ 等经典材料。探讨了这些材料的晶体结构、缺陷化学(如氧空位、金属间隙离子)如何影响其对特定气体的敏感性和选择性。 导电聚合物(CPs): 分析了聚苯胺、聚吡咯等有机半导体在接触特定气体后发生的掺杂/去掺杂过程导致的电导变化。讨论了聚合物基传感器的柔性化潜力。 过渡金属双硫属化合物(TMDs): 深入探讨了如 $mathrm{MoS}_2$ 和 $mathrm{WSe}_2$ 等二维材料在气体传感中的应用。着重分析了其高比表面积带来的高灵敏度以及量子限域效应下的界面相互作用。 1.3 界面化学动力学: 气体分子与固态表面之间的吸附(Adsorption)和反应动力学是决定传感器性能的关键。本书提供了吸附热力学模型(如Langmuir, Freundlich模型)以及反应速率方程,用于量化表面反应速度、活化能以及表面活性位点的密度。特别关注了催化剂(如 $mathrm{Pt}, mathrm{Au}, mathrm{Pd}$ 等贵金属纳米颗粒)对反应活化能的降低作用,以及它们在提高特定气体(如 $mathrm{CO}$ 和 $mathrm{H}_2$)响应速度和降低工作温度方面的作用。 第二部分:器件工程与结构设计 本部分将理论基础与实际器件构建紧密结合,探讨了如何通过精密的结构设计来优化传感性能。 2.1 传感器的结构拓扑: 详细分析了主流传感器结构,包括薄膜型、厚膜型、微悬梁型以及阵列型结构。讨论了不同几何形状(如纳米线、纳米片、纳米球)对气体扩散路径和有效反应面积的影响。重点讲解了微机电系统(MEMS)技术在构建微型化、低功耗传感器阵列中的应用。 2.2 温度控制与热管理: 固体氧化物传感器通常需要在高温($200^{circ}mathrm{C}$ 到 $800^{circ}mathrm{C}$)下工作以确保足够的反应速率。本书深入讨论了集成加热元件(Micro-Heaters)的设计、热阻抗分析以及温度场模拟。介绍了新型的低温工作传感器技术,如光热辅助传感和基于光电效应的传感方法,以大幅降低能源消耗。 2.3 信号采集与信号处理: 气体传感器的输出信号往往伴随着环境噪声、漂移和交叉敏感性。本章讨论了先进的信号采集电路设计,包括高精度阻抗谱仪和电化学阻抗谱(EIS)技术在解析界面反应过程中的应用。针对交叉敏感性问题,详细阐述了多传感器阵列(Sensor Arrays)的数据处理方法,包括主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)以及基于深度学习的模式识别算法,以实现对复杂气体混合物的准确解耦识别。 第三部分:性能表征与实际应用 本书的最后部分聚焦于传感器性能的量化评估标准以及其在关键工业和环境领域的实际部署。 3.1 性能指标的严格定义: 提供了对传感器性能关键指标的精确定义和测量方法,包括: 灵敏度(Sensitivity): 定义为信号输出变化与气体浓度变化的斜率,探讨了浓度依赖性。 选择性(Selectivity): 阐述了如何通过材料改性(掺杂、涂覆催化剂)和工作条件优化来提高对目标气体的响应特异性。 响应/恢复时间(Response/Recovery Time): 分析了影响气体扩散速率和表面吸附/脱附速率的因素,并提出了缩短时间常数的工程策略。 长期稳定性与抗中毒性: 讨论了传感器在长期暴露于湿度、CO2或硫化物等干扰物时的老化机制,并介绍了提高器件寿命的钝化和保护层技术。 3.2 前沿应用案例: 提供了固体气体传感器在以下领域的深度应用案例: 环境监测与空气质量(IAQ): 用于实时监测 $mathrm{O}_3, mathrm{NO}_x, mathrm{VOCs}$ 等污染物。 工业过程控制: 在高温或腐蚀性环境中监测氧气含量、燃料燃烧效率或有毒泄漏。 医疗诊断: 探讨了基于呼出气分析(Breath Analysis)的早期疾病筛查潜力,如监测酮体、氨气或特定生物标志物。 本书结构严谨,内容翔实,力求在理论深度和工程实践之间搭建一座坚实的桥梁,是固体气体传感器领域研究人员和工程师不可或缺的参考手册。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

这本书的排版和图表质量也值得称赞,这对于一本高度依赖专业示意图和实验数据的技术书籍来说至关重要。插图清晰、标注详尽,没有出现常见技术书籍中那种模糊不清、信息丢失的低质量图片。特别是那些关于**纳米结构形貌如何影响气体扩散路径和表面活性位点密度**的示意图,它们极大地帮助我直观地理解了微观结构与宏观传感性能之间的非线性关系。此外,书中在描述实验结果时,总是习惯性地将不同研究团队在相似测试条件下获得的数据进行对比分析,这种批判性的数据呈现方式,避免了单一研究视角的局限性,鼓励读者去思考“为什么”不同方法会导致性能差异。这种严谨的学术态度,使得这本书即使作为工具书来查阅特定参数或模型时,也显得格外可靠和权威。

评分

我发现这本书在**跨学科知识整合**方面的处理达到了一个很高的水准。它不仅涵盖了固态物理和化学动力学,还巧妙地引入了生物传感和生物相容性材料的视角,这对于开发用于医疗诊断或食品安全的高级气体传感器至关重要。例如,在讨论特定生物标志气体(如呼出气中的丙酮或氨气)的检测时,作者不仅仅关注了气敏材料本身的选择,还详细论述了如何通过表面功能化修饰(如引入特定配体或酶)来提高选择性,并将这一过程与实际的生物兼容性封装技术联系起来。这种将核心电化学机制与应用终端需求紧密结合的叙述方式,使得这本书的适用范围远超传统的物理化学范畴,它为那些希望将实验室研究成果转化为具有实际社会价值的传感产品的人员,提供了不可或缺的桥梁知识。

评分

这本新近出版的关于固体气体传感器器件的专著,在我看来,简直是为那些沉浸在材料科学和电化学前沿的工程师和研究人员量身定做的宝典。初翻目录,便能感受到作者对这个交叉学科领域把握的深度与广度。它并未停留在对基础半导体物理的简单罗列,而是将叙事的重心牢牢放在了**界面现象的精妙调控**上。我尤其欣赏其中关于特定金属氧化物表面吸附位点电子态演变的详细分析,那是理解传感机制的“阿基里斯之踵”。书中的案例研究,聚焦于诸如氧化锡、氧化锌以及新型钙钛矿结构在痕量气体检测中的性能优化路径,这些内容对于当前环境监测和工业过程控制领域的需求具有极强的指导意义。作者对传感器的制备工艺——从薄膜沉积的原子层控制到微纳结构阵列的构建——的探讨也十分扎实,清晰地勾勒出从理论预期到实际器件优化的完整技术链条。对于渴望突破当前传感器灵敏度和选择性瓶颈的同行而言,这本书提供了诸多值得深入挖掘的理论框架和实验路径参考。

评分

阅读体验方面,这本书的行文风格可以说是**严谨而不失洞察力**,展现了作者深厚的学术积累和清晰的逻辑构建能力。它不是那种堆砌公式和数据图表的“干货集装箱”,而更像是一次由浅入深、层层递进的专业对话。例如,在讨论电化学阻抗谱(EIS)在传感器状态监测中的应用时,作者并没有简单地给出等效电路模型,而是深入剖析了不同频率响应下,究竟是晶界阻抗还是颗粒间接触阻抗在主导信号漂移,这种对物理本质的追问,极大地提升了专业读者的理解层次。此外,书中对先进表征技术,比如原位X射线吸收谱(XAS)如何用于实时监测吸附物种的氧化还原状态,所采用的叙述角度非常新颖,避开了教科书式的陈述,而是着重于这些技术如何解决**特定传感器失活机制**的难题。对于需要撰写高质量项目报告或综述文章的研究生而言,这本书中的论证结构和引用深度无疑是一份极佳的范本。

评分

这本书的价值,在我看来,很大程度上体现在它对**未来传感器设计范式的预见性**上。它并未固守于传统的加热型电阻式传感器,而是花费了大量篇幅探讨了室温运行和基于场效应晶体管(FET)的传感平台。特别是对于新型二维材料(如石墨烯和过渡金属硫化物)在气体传感中的潜力和面临的挑战,作者给出了一个平衡且审慎的评估。我特别关注到其中关于“自驱动”传感器的部分,那里探讨了如何利用材料自身的能量梯度或应力来驱动信号采集,这无疑是下一代物联网(IoT)环境监测节点的关键技术。这种前瞻性不仅仅是理论推测,而是建立在对当前材料合成限制和器件集成难点的深刻理解之上。读完相关章节后,我对于如何指导我的团队将研究方向从单纯的材料优化转向**系统级传感方案集成**,有了更加清晰的路线图。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有