Tiểu Luận Vật liệu SnO2 và các phương pháp chế tạo

Đề tài: Vật liệu SnO2 và các phương pháp chế tạo

Mục lục
Phần 1. Tổng quan
I.1. Vật liệu SnO[SUB]2 [/SUB] và các phương pháp chế tạo
I.1.1. Vật liệu SnO[SUB]2 [/SUB]
I.1.1.1. Cấu trúc
I.1.1.2. Tính chất
I.1.2. Các phương pháp chế tạo SnO[SUB]2 [/SUB]
I.1.2.1. Phương pháp sol gel
I.1.2.2. Phương pháp phun bụi hóa học (Spray pyrolisis)
I.1.2.3. Phương pháp vi súng (microwave)
I.1.2.4. Phương pháp phún xạ (sputtering)
I.1.2.5. Phương pháp RGTO( Rheotaxial Growth and Thermal Oxidation)
I.1.3. Các phương pháp pha tạp
I.1.3.1. Phương pháp CVD, phun nhiệt, phún xạ
I.1.3.2. Phương pháp cấy ion
I.1.3.3. Phương pháp thấm (impregnation)
I.1.3.4. Phương pháp điện hoá (Electroless)
I.1.4. Các phương pháp tạo màng
I.1.4.1. Phương pháp nhúng phủ (dip-coating)
I.1.4.2. Phương pháp quay phủ (spin-coating)
I.1.4.3. Phương pháp phết phủ
I.2. Cảm biến khí và các thông số đặc trưng
I.2.1. Cảm biến khí
I.2.1.1. Giới thiệu, ứng dụng và phân loại của cảm biến khí
I.2.1.2. Cấu tạo của cảm biến khí dạng điện trở
I.2.1.3. Các đặc trưng của cảm biến khí
I.2.2. Các cơ chế nhạy
I.2.2.1. Cơ chế nhạy bề mặt
I.2.2.2. Cơ chế nhạy khối
I.2.3. Các thông số ảnh hưởng đến tính nhạy khí
I.2.3.1. Ảnh hưởng của kích thước hạt
I.2.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ làm việc
I.2.3.3. Ảnh hưởng của các tạp chất
I.2.3.4. Ảnh hưởng của chiều dày
I.3. Các kỹ thuật dùng trong nghiên cứu
I.3.1. Phương pháp phân tích nhiệt
I.3.2. Phương pháp nhiễu xạ tia X
I.3.3. Phổ quang điện tử tia X (XPS)
I.3.4. Phương pháp phân tích bề mặt vật liệu (SEM, AFM)
I.3.5. Phương pháp xác định kích thước hạt
I.3.6. Khảo sát tính chất điện
Phần 2. Thực nghiệm
II.1. Hóa chất
II.2. Thiết bị
II.3. Quá tŕnh thực nghiệm
II.3.1. Xây dựng hệ lọc mẫu
II.3.2. Chế tạo sol SnO[SUB]2[/SUB]
II.3.3 Chế tạo mẫu pha tạp
II.3.4 Chế tạo màng nhạy khí
II.3.5. Khảo sát đặc trưng của vật liệu
II.3.5.1. Phân tích nhiệt
II.3.5.2. Chụp ảnh SEM, TEM
II.3.5.3. Phân tích nhiễu xạ tia X
II.3.5.4. Khảo sát đặc trưng nhạy khí
Phần 3. Kết quả và thảo luận
III.1. Kết quả phân tích nhiệt
III.2. Kết quả khảo sát kích thước hạt và h́nh thái bề mặt
III.3. Kết quả phơn tích cấu trúc
III.3. Xác định chiều dày màng
III.5. Khảo sát tính chất điện và đặc trưng nhạy khí
III.5.1. Đặc trưng nhạy khí gas của vật liệu
III.5.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ làm việc tới độ nhạy
III.5.3. Ảnh hưởng của nồng độ khí gas tới độ nhạy
III.5.4. Ảnh hưởng của pha tạp tới đặc trưng nhạy
III.5.5. Ảnh hưởng của chiều dày màng đến đặc trưng nhạy
Kết luận
Tài liệu tham khảo

Phần 1. Tổng quan
I. 1. Vật liệu SnO[SUB]2 [/SUB] và các phương pháp chế tạo
I.1.1. Vật liệu SnO[SUB]2 [/SUB]
I.1.1.1. Cấu trúc
Khi nghiên cứu một vật liệu th́ việc t́m hiểu cấu trúc là không thể thiếu. Vật liệu SnO[SUB]2 [/SUB] là vật liệu cổ điển và ở đây ta chỉ tóm tắc một số nột chớnh[1].
Vật liệu SnO[SUB]2[/SUB] dạng pha rutile bền vững với cấu trúc tetragonal. H́nh I.1 chỉ ra mô h́nh cấu trúc ô đơn vị của vật liệu này.

[TABLE]
[TR]
[TD][TABLE="width: 100%"]
[TR]
[TD]H́nh I.1. Mô h́nh cấu trúc ô đơn vị của vật liệu SnO[SUB]2[/SUB]


[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

§ Cation Sn[SUP]4+[/SUP] chiếm vị trí (0,0,0) và (1/2,1/2,1/2) trong ô cơ bản
§ Anion O[SUP]2- [/SUP]chiếm các vị trí ±(u,u,0) và ±(1/2+u,1/2-u,1/2)
Trong đó u là thông số nội có giá trị 0,307
§ Thông số mạng: a=b= 4.7384Å và c= 3.1871Å
§ c/a =0.6726


[TABLE]
[TR]
[TD][TABLE="width: 100%"]
[TR]
[TD]H́nh I.2. Phổ nhiễu xạ tia X của vật liệu SnO­[SUB]2[/SUB]

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

Khi nghiên cứu vi cấu trúc của SnO[SUB]2[/SUB] người ta thường sử dụng nhiễu xạ tia X (XRD). H́nh I.2 đưa ra phổ nhiễu xạ tia X.
I.1.1.2. Tính chất
Vật liệu SnO[SUB]2 [/SUB] là bán dẫn loại n, có bề rộng vùng cấm là E[SUB]g[/SUB]= 3.6eV. Bản chất của mức donor là do các sai hỏng mạng ở dạng nút khuyết Oxy. Mức năng lượng của donor nằm ngay sỏt vựng dẫn (cỏch vựng dẫn từ 0.03¸0.15eV) do đó nó bị ion hoá gần như hoàn toàn ở nhiệt độ thường. Độ linh động của oxide SnO[SUB]2[/SUB] m khoảng 160cm[SUP]2[/SUP]/V.s (m=80cm[SUP]2[/SUP]/V.s ở 500K và 200 cm[SUP]2[/SUP]/V.s ở 300K). SnO[SUB]2[/SUB] có độ ổn định hoá và nhiệt cao. Chớnh vỡ tớnh ổn định hoá và nhiệt cao mà vật liệu SnO[SUB]2[/SUB] hiện đang được nghiên cứu rộng răi trong các ứng dụng làm cảm biến khí.
I.1.2. Các phương pháp chế tạo SnO[SUB]2 [/SUB]
I.1.2.1. Phương pháp sol gel
Phương pháp sol gel là một phương pháp hoá học tạo các hạt SnO[SUB]2 [/SUB]. Phương pháp này có nhiều ưu điểm như dễ làm, ổn định và có thể pha một số tạp tương đối dễ dàng và độ ổn định và đồng đều của vật liệu tương đối cao. Quá tŕnh tạo màng SnO[SUB]2 [/SUB] gồm quá tŕnh tạo gel và quá tŕnh tạo sol. Ta hiểu sol là một dung dịch huyền phù bền vững của các hạt kích thước từ 10[SUP]-9[/SUP] m đến 10[SUP]-6[/SUP]m phân tán trong môi trường lỏng. Chuyển động Brown tạo nên độ bền của sol. C̣n gel là hệ phân tán trong đó pha phân tán và môi trường phân tán đồng đều vào nhau. Để tạo vật liệu SnO[SUB]2[/SUB] người ta thường đi từ muối như SnCl[SUB]4[/SUB] cho phản ứng với NH[SUB]4[/SUB]OH hay NH[SUB]4[/SUB]HCO[SUB]3[/SUB] .
Quy tŕnh tạo sol SnO[SUB]2 [/SUB] đi từ SnCl[SUB]4[/SUB] phản ứng với NH[SUB]4[/SUB]OH được miêu tả như sau:
SnCl[SUB]4[/SUB].5H[SUB]2[/SUB]O + H[SUB]2[/SUB]O ® dung dịch SnCl[SUB]4[/SUB]
SnCl[SUB]4[/SUB] + 4NH[SUB]4[/SUB]OH ® SnO[SUB]2 [/SUB].nH[SUB]2[/SUB]O + 4NH[SUB]4[/SUB]Cl + (2-n)H[SUB]2[/SUB]O (1.1)
Chúng ta phải tính toán để cho dung dịch SnCl[SUB]4[/SUB] có nồng độ mol phù hợp (thường là =0.2M) để khi tạo gel được dễ dàng, gel không quá đậm đặc.
Việc cho NH[SUB]4[/SUB]OH vào được tiến hành từ từ để đảm bảo phản ứng xảy ra hoàn toàn và đồng đều trong toàn dung dịch.
Lọc dung dich sau phản ứng để được gel ướt (wet gel) SnO[SUB]2 [/SUB].nH[SUB]2­[/SUB]O. Gel này được hoà tan lại vào nước và được lọc lại vài lần (2-3 lần) để loại bỏ ion Cl[SUP]-[/SUP].
Phân tán gel vào nước và khống chế pH bằng dung dịch NH[SUB]4[/SUB]OH để được sol đồng đều. Sol này được lọc qua giấy lọc vài lần để bỏ các chất bẩn như bụi, mủn giấy,
Để tiến hành việc tạo màng dày bằng phết phủ th́ sol này được nung ở nhiệt độ cao để thu bột SnO[SUB]2 [/SUB], sau đó bột được nghiền nhỏ và trộn với dung môi để được dạng keo và phết phủ lên màng hoặc ống, ta được cấu trúc khối hay màng dày.
Màng mỏng SnO[SUB]2[/SUB] được tạo từ sol thu được nhờ kỹ thuật quay phủ ly tâm (spincoating)hoặc kỹ thuật nhỳng kộo (dipcoating)
I.1.2.2. Phương pháp phun bụi hoá học (Spray pyrolisis).
Chất hoá học ban đầu thường là muối được làm thành hơi và được phun lên đế nhiệt, phản ứng nhiệt xảy ra và h́nh thành oxide tinh thể nano trên đế.
Tạo SnO[SUB]2 [/SUB] thường theo quy tŕnh:
- Tạo dung dịch SnCl[SUB]4[/SUB] và khống chế độ pH tối ưu
- Phun phủ dung dịch trên đế nóng để lắng đọng tạo hạt SnO[SUB]2[/SUB] bỏn trên đế
- Xử l‎‎ư nhiệt màng thu được tạo màng vật liệu SnO­[SUB]2[/SUB] mong muốn
I.1.2.3. Phương pháp vi sóng (microwave)
Phương pháp vi sóng là chiếu một chựm súng microwave vào dung dịch chứa muối SnCl[SUB]4[/SUB]. Thụng thường thỡ dựng súng cú tần số 2.54GHz trong vài phút ta sẽ được bột SnO[SUB]2 [/SUB] pha tạp hoặc không pha tạp. Sau đó ta phải xử lư để tạo độ ổn định cần thiết bằng nhiệt, hay sóng. Phương pháp này có ưu điểm là giá thành rẻ, có thể sử dụng trong công nghiệp.
I.1.2.4. Phương pháp phún xạ (sputtering)
Phương pháp phún xạ dựa trên sự phun của chùm tia ion từ bia chứa vật liệu lắng đọng. Cấu trúc oxit kim loại thu được phụ thuộc vào đế sử dụng cho quá tŕnh lắng đọng. Phương pháp này có ưu điểm là cho phép điều kiển chính xác độ dày lớp bán dẫn.
I.1.2.5. Phương pháp RGTO( Rheotaxial Growth and Thermal Oxidation):
Kỹ thuật này có hai bứoc chính, đầu tiên kim loại Sn được bay hơi lên đế có nhiệt độ đế lớn hơn nhiệt độ nóng chảy của Sn (Ts ằ 250oC > Tm = 232oC). Dưới điều kiện này, hơi Sn có xu hướng tạo thành từng đám có h́nh dạng giọt cầu tách rời nhau. Trong bước thứ 2, những giọt Sn được oxy hoá bằng cách ủ nhiệt trong trong không khí tại nhiệt độ trong giải từ 500-700oC, và màng SnO[SUB]2[/SUB] tinh thể được h́nh thành.
Ngoài các kỹ thuật kể trên, màng mỏng SnO[SUB]2[/SUB] có thể tạo bằng một số kỹ thuật khác như CVD, nhiệt hoá hơi bằng laser(Pulsed laser deposition) .
I.1.3. Các phương pháp pha tạp
Trong việc nâng cao độ nhạy và tính làm việc của cảm biến th́ việc pha tạp là một vấn đề rất quan trọng. Hiện nay có nhiều phương pháp để tạo tạp chất trong một chất khác, và với mỗi phương pháp th́ có rất nhiều vấn đề được quan tâm, tuy nhiên trong phần này ta chỉ giới thiệu những nột chớnh của một vài phương pháp có tính chất so sánh với phương pháp đă tiến hành thực nghiệm là phương pháp sol-gel. Việc chế tạo SnO[SUB]2 [/SUB] bằng phương pháp sol-gel th́ việc đưa tạp vào rất dễ dàng và đơn giản. Đồng thời các tạp phân bố có độ đồng đều cao.
I.1.3.1. Phương pháp phun nhiệt, phún xạ
Các phương pháp này đă được tŕnh bày trong phần phương pháp chế tạo, các cách chế tạo này dễ dàng để đưa các tạp vào trong thành phần. Ví dụ trong phương pháp phương pháp phun nhiệt các chất thêm thường được đưa vào trong dung dịch nếu muốn các chất pha tạp có mặt đều trong vật liệu và nếu các chất thêm chỉ ở trên bề mặt th́ ta phun nhiệt dung dịch chất thêm khi đă thực hiện xong quá tŕnh tạo SnO[SUB]2[/SUB] .
Trong trường hợp phún xạ, nếu muốn đưa tạp vào trong toàn vật liệu với một nồng độ xác định th́ ta có thể dùng bia phún xạ tương ứng. C̣n nếu chỉ muốn đưa tạp lên trên bề mặt vật liệu th́ ta có thể cho phún xạ một kim loại pha tạp sau khi đă thực hiện xong vật liệu nền.
I.1.3.2. Phương pháp cấy ion
Trong phưong pháp này chúng ta đưa tạp vào vật liệu nền bằng cách tạo các ion của các chất cần thêm, sau đó gia tốc cho các ion này với một năng lượng lớn (100-200 keV) và bắn vào vật liệu cần đưa vào. Phương pháp này là một phương pháp hữu hiệu để đưa các tạp vào các vật liệu bán dẫn. Với cách này ta có thể điều kiển nồng độ tạp ở tất cả các vị trí trong vật liệu nền bằng cách điều kiển năng lượng bắn ion. Tuy nhiên nhuợc điểm của phương pháp này là khá đắt tiền và khi thực hiện việc bắn phá vật liệu nền có thể gây ra các sai hỏng không mong muốn của vật liệu nền.
I.1.3.3. Phương pháp thấm (impregnation)
Vấn đề chủ yếu của phương pháp này là làm bay hơi dung dịch kim loại ban đầu. Dung dich được trộn với bột oxớt bán dẫn và nó được làm bay hơi thành chất khô, theo cách đó muối của kim loại kết tủa từ dug dịch băo hoà. Như vậy, không cần nung chúng ta cũng có được trạng thái oxit của muối kim loại.
I.1.3.4. Phương pháp điện hoá (Electroless)
Kỹ thuật này dựa trên phản ứng điện hoá tự phát. Do đó, khi muối kim loại của chất xúc tác được trộn với dung dịch khủ thích hợp, kim loại được khử từ trạng thái oxi hoá trong muối thành kim loại khi cú cỏc điều kiện thích hợp.

I.1.4. Các phương pháp tạo màng
I.1.4.1. Phương pháp nhúng phủ (dip-coating)
Dip-coating là một phương pháp tạo màng mỏng có độ đồng đều về bề dày khá hiệu quả. Mô tả quá tŕnh tạo màng bằng phương pháp dip-coating như sau:

Mẫu cần phủ màng có một đầu được gắn cố định với một mô tơ. Mô tơ có thể điều kiển quay ở các tốc độ quay khác nhau. Nhúng mẫu vào trong dung dịch sol (H́nh I.3a), cho mô tơ quay và kéo từ từ mẫu lên với tốc độ nhỏ (H́nh I.3b). Khi mẫu ra khỏi dung dịch kèm theo một lớp mỏng vật liệu bỏm trờn bề mặt mẫu (H́nh I.3c).Tốc độ mô tơ và tốc độ kéo được điều chỉnh để được màng mỏng mong muốn. Mẫu được lấy ra để xử lư các bước tiếp theo.
I.1.4.2. Phương pháp quay phủ (spin-coating)
Phương pháp quay phủ (spin-coating) cũng là một phương pháp tạo màng mỏng. Phương pháp này cho độ đồng đều về bề mặt khá tốt. Đây là phương pháp thường được chọn để tạo màng mỏng với chiều dày màng nhỏ. Phương pháp này tỏ ra hiệu quả đơn giản và nhanh chóng. Mô tả quá tŕnh tạo màng của phương pháp spin-coating theo h́nh I.4


Mẫu cần tạo màng được đặt lên một mâm đỡ và được giữ cố định nhờ hệ thống hút chân không của máy. Dung dịch của vật liệu cần phủ được nhỏ lên mẫu, mâm và mẫu được quay với tốc độ cao, dung dịch bị văng ra và chỉ c̣n giữ một lớp màng mỏng trên mẫu. Tốc độ quay và thời gian quay được điều kiển để được màng mong muốn. Mẫu được lấy ra khỏi mâm để thực hiện các buớc xử lư tiếp theo.
I.1.4.3. Phương pháp phết phủ
Phương pháp phết phủ là phương pháp tạo màng dày và có thể tạo dạng khối. Đầu tiên vật liệu được tạo ra dưới dạng bột mịn, sau đó được trộn với một dung môi thích hợp để tạo dạng keo. Ta dùng chổi vẽ loại nhỏ hoặc th́a thuỷ tinh để phết keo này lên mẫu. Tuỳ vào yêu cầu mà ta sẽ tạo lớp vật liệu dày hay mỏng. Đối với phương pháp này th́ độ dày của vật liệu khó khống chế và thường không đồng đều, tuy nhiên với linh kiện dạng màng dày hay dạng khối th́ chiều dày màng không quyết định nhiều đến tính chất (tính nhạy khí) của màng.


I.2. Cảm biến khí và các thông số đặc trưng
I.2.1. Cảm biến khí
I.2.1.1. Giới thiệu, ứng dụng và phân loại của cảm biến khí
Cảm biến khí và lĩnh vực cảm biến đang ngày càng có một tầm quan trọng trong cuộc sống. Từ khi tác giả đầu tiên là Seijama và Taguchi tiến hành nghiên cứu và ứng dụng đưa vào cuộc sống năm 1962, cảm biến khớ đó lôi kéo được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Khi công nghiệp tự động hoá ngày càng nhiều, môi trường sống và làm việc cần được bảo đảm an toàn hơn th́ lĩnh vực cảm biến là một phần không thể thiếu, trong đó có cảm biến khớ. Cỏc lĩnh vực mà cảm biến đóng một vai tṛ quan trọng như trong y học, trong an toàn, trong kiểm tra chất lượng khí trong nhà, điều kiển môi trường, trong sản xuất công nghiệp, .
Việc chế tạo cảm biến dựa trên nhiều nguyên lư khác nhau: thay đổi trở kháng, điện hoá, quang, quang hóa, quang điện hóa, hiệu ứng từ, Tuy nhiên cảm biến thay đổi điện kháng mà chủ yếu là điện trở đă và đang sử dụng rộng răi với một vài ưu điểm của nó như đơn giản, rẻ tiền, Việc phân loại các cảm biến th́ có nhiều cách với nhiều tiêu chí khác nhau. Bảng 1 đưa ra một cách phân loại các cảm biến.
Bảng 1: Phân loại cảm biến
[TABLE]
[TR]
[TD]Loại cảm biến
[/TD]
[TD]Cấu trúc và tính chất để lấy tín hiệu
[/TD]
[TD]Vật liệu
[/TD]
[TD]Loại khí
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]
Cảm biến bán dẫn
[/TD]
[TD]
Độ dẫn điện
[/TD]
[TD]SnO2,ZnO,In2O3,WO3, Fe2O3, TiO2, Nb2O5, SrTi1-xMgxO3 ,
[/TD]
[TD]H2,LPG,CO,O2,NH,H2S,NO,NO2,SOX,O3, cồn,mùi
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Cảm biến hiệu ứng trường : tụ điện, diodes, transistors
[/TD]
[TD]
Công thoát (Sự phân cực)
[/TD]
[TD]Pb-MISFET
MgCr2O4-TiO2
Polymer hữu cơ, MgFe2O4
Màng oxít Nhôm
[/TD]
[TD]
H2O, H2, C2H4 .
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Cảm biến áp điện

[/TD]
[TD]Tần số cộng hưởng

[/TD]
[TD]Phần tử áp điện +chất hút bám
[/TD]
[TD]H2O, SOx, NH3, NO2, H2S,
Styrene .
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]
Sóng âm bề mặt
[/TD]
[TD]Thiết bị SAW (LiNbO3, ) + chất hút bám (WO3, )
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Cảm biến quang
[/TD]
[TD]Thông số quang: SPR, phản xạ, giao thoa, hấp thụ ,phát quang,
[/TD]
[TD]sợi quang + lớp tích cực,hệ thống polymer chất màu (EuBaSO4, Au-Co3O4 etc.)
[/TD]
[TD]H2,CO,O2,CO2, H2O,NH3,Alcohol .
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Cảm biến điện hoá
[/TD]
[TD]Thế điện hoá hay ḍng điện trong pin điện hoá
[/TD]
[TD]màng thấm khí / ch ất đi ện ph ân / màng thấp khí
Kim loại cơ sở / chất điện phân / điện cực Oxy
[/TD]
[TD]CO, O2, O3, NO, NO2, SOx ,
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Cảm biến khí xúc tác
[/TD]
[TD]Nhiệt cháy
[/TD]
[TD]Pt (Pd, Rh) +
Activity alumina
[/TD]
[TD]Khí dễ cháy (H2, Hydrocarbon, cồn .)
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Cảm biến điện phân rắn
[/TD]
[TD]Lực điện động
Ḍng giới hạn
Thế hỗn hợp
[/TD]
[TD]NASICON ,An/β”-alumina
Y2O3-ZrO2, MgO-ZrO2
Sb2O5.2H2O, LaF3
[/TD]
[TD]O2, H2,CO, H2O,CO2, NO, NO2, SOx, Br2, Cl2, H2S .
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

Trong các loại vật liệu để chế tạo cảm biến thay đổi độ dẫn th́ vật liệu oxide bán dẫn được dùng rộng răi nhất. Đặc biệt là SnO[SUB]2­ [/SUB]có khả năng nhạy với nhiều khí khác nhau. Để tăng khả năng nhạy và tính chọn lọc th́ ta thường pha thêm cỏc tỏc chất. Thông thường nhiệt độ làm việc của bán dẫn loại này rất khác nhau đối với từng loại khí cần đo. Bảng 2 tổng hợp các loại pha tạp và khoảng nhiệt độ làm việc với từng loại khí của vật liệu SnO[SUB]­2[/SUB].
Bảng 2. Khoảng nhiệt độ làm việc và loại tạp và công nghệ chế tạo của cảm biến dựa trên vật liệu SnO­[SUB]2[/SUB] đối với các loại khí khác nhau
[TABLE="width: 583"]
[TR]
[TD]Loại khí
[/TD]
[TD]Cấu tạo vật liệu
[/TD]
[TD]Khoảng nhiệt độ làm việc([SUP]o[/SUP]C)
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]H[SUB]2[/SUB]
[/TD]
[TD]gốm SnO[SUB]2[/SUB] (SO[SUB]2[/SUB])
[/TD]
[TD]370-420
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Sợi SnO[SUB]2[/SUB]
[/TD]
[TD]500-520
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]SnO[SUB]2[/SUB] [Pd]
[/TD]
[TD]120-500
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Gốm SnO[SUB]2[/SUB] [Ag]
[/TD]
[TD]30-130
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]NH[SUB]3[/SUB]
[/TD]
[TD]Màng dày SnO[SUB]2[/SUB]
[/TD]
[TD]250-320
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Màng dày SnO[SUB]2[/SUB] +ThO+SiO[SUB]2[/SUB]
[/TD]
[TD]180-220
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Màng dày SnO[SUB]2[/SUB] [Pd,Cu]
[/TD]
[TD]100-220
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Màng dày SnO[SUB]2[/SUB] [Pt]
[/TD]
[TD]90-200
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Đơn tinh thể SnO[SUB]2[/SUB][thuần,Sb,Gd]
[/TD]
[TD]300-700
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Màng dày SnO[SUB]2[/SUB] [Sb,Pt]
[/TD]
[TD]30-300
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]CH[SUB]3[/SUB]COOH
[/TD]
[TD]SnO[SUB]2[/SUB] thuần hoặc pha Pd
[/TD]
[TD]100-500
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]C[SUB]2[/SUB]H[SUB]5[/SUB]OH
[/TD]
[TD]Màng dày SnO[SUB]2[/SUB]
[/TD]
[TD]290-310
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]CH[SUB]4[/SUB], LPG, Hidrocarbon
[/TD]
[TD]Màng dày SnO[SUB]2[/SUB]
[/TD]
[TD]500
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Màng dày SnO[SUB]2[/SUB] [Pd]
[/TD]
[TD]390-480
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Gốm SnO[SUB]2[/SUB]
[/TD]
[TD]310-410
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]AsH[SUB]3[/SUB]
[/TD]
[TD]Màng SnO[SUB]2[/SUB]
[/TD]
[TD]420
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]H[SUB]2[/SUB]S
[/TD]
[TD]Màng dày SnO[SUB]2[/SUB]
[/TD]
[TD]120
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]NO[SUB]2[/SUB], NO
[/TD]
[TD]Màng SnO[SUB]2[/SUB]
[/TD]
[TD]100-200
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Màng dày SnO[SUB]2[/SUB] [Bi[SUB]2[/SUB]O[SUB]3[/SUB]]
[/TD]
[TD]200-400
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Màng dày SnO[SUB]2[/SUB] [Pd]
[/TD]
[TD]200-310
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Màng mỏng SnO[SUB]2[/SUB] [Cd]
[/TD]
[TD]220-400
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Màng mỏng SnO[SUB]2[/SUB] [In,Al,Pt]
[/TD]
[TD]30-400
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]CCl[SUB]4[/SUB]
[/TD]
[TD]Màng dày SnO[SUB]2[/SUB] [Pd]
[/TD]
[TD]200
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]CO[SUB]2[/SUB]
[/TD]
[TD]SnO[SUB]2[/SUB] [Li[SUB]2[/SUB]O[SUB]3[/SUB]]
[/TD]
[TD]400
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

Các số liệu chỉ ra trên bảng 2 cho chúng ta thấy với mỗi loại khí thường có một dải nhiệt độ làm việc tối ưu. Màng dày SnO­­[SUB]2[/SUB] không pha tạp nhạy khí CH[SUB]4[/SUB] ở dải nhiệt độ khoảng 500[SUP]o[/SUP]C trong khi đó nếu pha tạp thêm Pd dải nhiệt độ làm việc tối ưu đă mở rộng hơn và có thể cho độ nhạy cao ở nhiệt độ thấp cỡ 380[SUP]o[/SUP]C. Việc pha tạp thờm cỏc nguyên tố vào đă làm thay đổi dải nhiệt độ làm việc tối ưu và điều này đúng với nhiều loại khí và nhiều loại tạp khác nhau.
Trong thực tế do yêu cầu công việc đối với mỗi loại khí ta cần phải khảo sát nồng độ của nó trong một dải nhất định. Ví dụ như trong lĩnh vực an toàn th́ ta chỉ sẽ phải quan tâm đến khoảng nồng độ khí đạt trong khoảng an toàn, hay trong y học th́ ta chỉ chú ‎ư ‎đến khoảng nồng độ có thể mắc bệnh, .Người ta đă tổng kết các khoảng nồng độ đối với các loại khí khác nhau như bảng 3.




Bảng 3. Khoảng nồng độ được quan tâm của cỏc khớ.



Từ các khảo sát trên của các nhà khoa học ta có thể chọn được cách thức và định hướng cho nghiên cứu một cách hiệu quả hơn. Ta sẽ xem xét các khía cạnh khác của một cảm biến điện trở trong các phần sau.