LED激勵下快速熱處理法制備的室溫WO3薄膜氣敏性能研究.pdf

1、隨著現代工業(yè)的發(fā)展,人類生存環(huán)境中空氣污染等問題日益顯現,人類的健康和安全受到極大的威脅,環(huán)境監(jiān)測與保護受到全世界范圍的廣泛關注與重視,環(huán)境、能源、汽車工業(yè)、食品安全、生命醫(yī)療等眾多領域對各類高性能氣敏傳感器的需求日益增加。作為一種重度污染性氣體,NO2已嚴重影響人類的健康和安全。科研人員開展了大量針對NO2檢測的研究,開發(fā)出了許多氣敏材料,WO3被認為是最有潛力的氣敏檢測材料。但是當前氣敏傳感器工作時必須提供200 oC左右的溫度,功

2、耗較大、安全性差且不利于IC集成。如何降低氣敏傳感器的工作溫度并提高氣敏傳感器靈敏度和響應恢復特性,是全世界科研人員迫切需要解決的難題。
　　本文創(chuàng)造性地采用快速熱處理工藝對Al2O3基底上的WO3薄膜進行熱處理,并結合LED光輻照激勵進行NO2氣敏性能測試。大致過程如下:采用磁控濺射的方法在潔凈的Al2O3基底上先后沉積叉指鉑電極和納米 WO3薄膜,然后采用快速熱處理的方法,所得樣片的表面形貌用掃描電子顯微鏡(SEM)和原子力顯

3、微鏡(AFM)進行表征,晶體結構用X射線衍射儀(XRD)進行分析,并在室溫及LED輻照下檢測 WO3薄膜的NO2氣敏性能,通過常規(guī)熱處理的作為對照組進行實驗,比較快速熱處理和常規(guī)熱處理的不同,并通過對快速熱處理不同參數的比較,找到針對WO3薄膜氣敏傳感器的最佳快速熱處理參數。
　　研究結果表明,經過快速熱處理后的樣片,具有更小的晶粒尺寸,更疏松的表面結構,較大的比表面積以及更窄的禁帶寬度,在LED輻照下發(fā)生初始電阻降低等現象,大大