大孔硅基氧化钨气敏传感器

气敏传感器图片

大孔硅可由基底材料为 p 型轻掺杂单面抛光、晶向<111>、电阻率8-13Ωcm 的硅片,在 40%的 HF 和无水乙醇按 1:1 的比例配制而成的腐蚀液中,经过 30 分钟的双槽电化学腐蚀制成。当腐蚀电流密度分别为 20、30 和 40mA/cm2时,大孔硅的孔隙率依次为 50.0%、63.9.7%和 66.7%,随电流密度的增大而增大。大孔硅表面出现了较明显的大孔结构。其大孔分布比较均匀,孔径尺寸约为 1~2um,孔壁较厚。在腐蚀电流密度为 40mA/cm2制备成的大孔硅表面溅射的 WO3颗粒并没有将孔洞覆盖,而是均匀的填充在孔壁和孔洞中,形成了比较连续的薄膜。

大孔硅层的厚度随着制备时腐蚀电流密度变大而变大。孔硅在室温下对 NH3和 NO2具有一定的气敏特性。对体积分数为20×10-6的 NH3的灵敏度为 1.07,对体积分数为 200×10-9的 NO2的灵敏度为 1.04。大孔硅基氧化钨薄膜对体积分数为 200×10-9的 NO2和体积分数为20×10-6的 NH3的灵敏度无论在低温还是高温下气敏薄膜的灵敏度相差不多,并且相对于大孔硅并未大幅度增加,这与大孔硅孔径太大,并未充分增加氧化钨薄膜的比表面积有关。