大孔矽基氧化鎢氣敏感測器

氣敏感測器圖片

大孔矽可由基底材料為 p 型輕摻雜單面拋光、晶向<111>、電阻率8-13Ωcm 的矽片,在 40%的 HF 和無水乙醇按 1:1 的比例配製而成的腐蝕液中,經過 30 分鐘的雙槽電化學腐蝕製成。當腐蝕電流密度分別為 20、30 和 40mA/cm2時,大孔矽的孔隙率依次為 50.0%、63.9.7%和 66.7%,隨電流密度的增大而增大。大孔矽表面出現了較明顯的大孔結構。其大孔分佈比較均勻,孔徑尺寸約為 1~2um,孔壁較厚。在腐蝕電流密度為 40mA/cm2製備成的大孔矽表面濺射的 WO3顆粒並沒有將孔洞覆蓋,而是均勻的填充在孔壁和孔洞中,形成了比較連續的薄膜。

大孔矽層的厚度隨著製備時腐蝕電流密度變大而變大。孔矽在室溫下對 NH3和 NO2具有一定的氣敏特性。對體積分數為20×10-6的 NH3的靈敏度為 1.07,對體積分數為 200×10-9的 NO2的靈敏度為 1.04。大孔矽基氧化鎢薄膜對體積分數為 200×10-9的 NO2和體積分數為20×10-6的 NH3的靈敏度無論在低溫還是高溫下氣敏薄膜的靈敏度相差不多,並且相對于大孔矽並未大幅度增加,這與大孔矽孔徑太大,並未充分增加氧化鎢薄膜的比表面積有關。