多孔硅基氧化鎢納米線氣敏傳感器的制備與研究.pdf

1、20世紀(jì)以來,人類社會(huì)的技術(shù)革命帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和文明進(jìn)步,并提高了人民的生活水平,但是同時(shí)也不幸地造成了嚴(yán)重的生態(tài)和環(huán)境污染問題。大氣污染問題日益凸顯,大量有毒有害氣體排放到大氣中,對(duì)人類的生存環(huán)境、身體健康和安全形成極大的危害。NO2就是這些有毒有害氣體中一個(gè)典型的例子。迄今為止,人們已經(jīng)開發(fā)了多種氣敏材料,其中,氧化鎢被認(rèn)為是最具潛力的NO2氣敏材料,但是工作溫度一般較高;而多孔硅是一種新型的室溫敏感材料,室溫下對(duì)NO2氣體有

2、一定的響應(yīng),且易于集成電路兼容?；谏鲜霰尘?本文對(duì)一種多孔硅基氧化鎢納米線氣敏傳感器的制備與性能進(jìn)行了研究。
　　利用雙槽電化學(xué)法制備多孔硅,然后采用直流對(duì)靶磁控濺射在多孔硅表面淀積一層金屬鎢薄膜,通過對(duì)其進(jìn)行管式爐熱處理,制備了多孔硅基氧化鎢納米線,并對(duì)制得樣品分別進(jìn)行后續(xù)的常規(guī)退火和快速退火處理。采用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)等手段對(duì)樣品的微觀形貌、晶體結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了分

3、析;研究了樣品室溫下對(duì)NO2的氣敏性能。
　　研究結(jié)果表明,在制備氧化鎢納米線過程中,濺射鍍膜時(shí)間、熱處理溫度、熱處理時(shí)間以及熱處理氣氛(氬氧比)對(duì)氧化鎢納米線的形成均有影響。濺射鍍膜時(shí)間決定金屬鎢薄膜厚度,厚度越厚,越易于生長納米線,但是納米線與多孔硅層之間具有一層結(jié)合層;對(duì)于一定厚度金屬鎢薄膜的樣品,熱處理溫度必須處于一定的溫度區(qū)間,熱處理時(shí)間須在一定的時(shí)間段,氬氧比須在一定的比例以下,才能制備出氧化鎢納米線。多孔硅基氧化鎢納