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[IEEE 2018年新兴趋势与工程技术创新国际会议（ICETIETR）- 埃纳库拉姆（2018.7.11-2018.7.13）] 2018年新兴趋势与工程技术创新国际会议（ICETIETR）- 基于纳米线的金属氧化物氨气检测传感器设计、仿真与优化

DOI：10.1109/icetietr.2018.8529104 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 大气中有毒气体含量正急剧上升，对所有生物健康造成不利影响。氨气、氮氧化物等多种有毒气体即使微量存在也必须被检测和消除?；诮鹗粞趸锏拇衅骷际跻蚱渲疃嘤攀票甘芮囗?。本文提出一种利用二氧化钛纳米线气体传感器检测氨气的方法，其工作原理是气体在传感物质表面的吸附作用——该过程需通过微加热板提供的高温环境才能实现。研究旨在提升传感器灵敏度并降低功耗，通过气体与氧化物相互作用导致的表面电阻变化来测算传感器周围环境中的气体浓度。采用COMSOL多物理场工具对传感器性能进行分析。
作者： Ravi Pamula，Akella Kartik，Sesha Sai，Anudeep Karnam，Suja K. J.
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

设计、模拟并优化一种利用纳米线检测氨气的金属氧化物传感器，旨在提高灵敏度并降低功耗。

研究成果

模拟实验表明，基于氧化钛的纳米线传感器能有效检测氨气，在约250°C时达到最高灵敏度。气体浓度升高时电阻降低，表明导电性增强。使用纳米线增大了表面积和灵敏度，铂因功耗较低被确定为微加热器的最佳材料。该方法为低功耗、高灵敏度气体检测提供了潜在解决方案，但实际应用还需进一步实验验证。

研究不足

该研究基于COMSOL Multiphysics的模拟，可能无法完全反映材料缺陷、环境因素或长期稳定性等现实复杂性。传感器设计针对特定条件进行了优化，可能需要实验验证。功耗和发热效应已降至最低但未完全消除。

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