LED激勵(lì)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(xiàn)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(xiàn),人類的健康和安全受到極大的威脅,環(huán)境監(jiān)測與保護(hù)受到全世界范圍的廣泛關(guān)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(lǐng)域?qū)Ω黝惛咝阅軞饷魝鞲衅鞯男枨笕找嬖黾?。作為一種重度污染性氣體,NO2已嚴(yán)重影響人類的健康和安全?？蒲腥藛T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(rèn)為是最有潛力的氣敏檢測材料。但是當(dāng)前氣敏傳感器工作時(shí)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(yīng)恢復(fù)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(jìn)行熱處理,并結(jié)合LED光輻照激勵(lì)進(jìn)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(jìn)行表征,晶體結(jié)構(gòu)用X射線衍射儀(XRD)進(jìn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn),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(shù)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(shù)。
　　研究結(jié)果表明,經(jīng)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(jié)構(gòu),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(xiàn)象,大大