氧化錫-硅納米孔柱陣列傳感性能研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生活質(zhì)量的提高,用于環(huán)境檢測的傳感器也朝著微型化、智能化和集成化方向發(fā)展。
　　 雖然二氧化錫(SnO2)是傳統(tǒng)半導(dǎo)體氣體傳感材料中的明星材料,對CH4、H2S、CO、CH5COOH等有很好的傳感性能,但目前對SnO2濕敏性能的研究還不很充分。硅納米孔柱陣列(Si-NPA)具有獨特的納米/微米三重層次復(fù)合結(jié)構(gòu),以Si-NPA作為傳感元件的襯底材料,不僅可以提供較大的氣體接觸表面積還可為氣體傳輸提供有效的通道,

2、從而有效提高傳感材料的響應(yīng)性能。
　　 本文采用化學(xué)氣相沉積法在Si-NPA上沉積納米SnO2薄膜,制備出具有高比表面積、顆粒分布均勻的SnO2/Si-NPA納米復(fù)合體系,并對其氣濕敏性能進(jìn)行研究。圍繞本研究課題,開展的實驗工作及結(jié)果如下:
　　 1.借助于XRD、SEM等分析手段,研究了改變生長條件,如反應(yīng)物質(zhì)量、生長源位置、生長溫度、生長時間和通氣時間等對樣品的形貌結(jié)構(gòu)的影響,制備出了質(zhì)量較高的SnO2/Si-NPA

3、納米復(fù)合體系。
　　 2.在一系列不同的濕度條件下對SnO2/Si-NPA元件進(jìn)行了濕敏測試。通過對不同測試頻率下電容-濕度,靈敏度-濕度響應(yīng)曲線比較分析,得出了最佳測試頻率為1000Hz。測試結(jié)果表明,SnO2/Si-NPA濕敏元件具有輸出信號強,電容-濕度曲線線性好,靈敏度高,重復(fù)性好等優(yōu)點。SnO2/Si-NPA濕敏元件的優(yōu)越性能是由敏感材料SnO2和襯底Si-NPA共同作用的結(jié)果。
　　 3.對SnO2/Si-N