Meso poröser Silizium WO3 Gassensor

Porensilicium wurde 1956 von Wissenschaftlern in Bell Labs gefunden, als sie den Polierprozess der anodischen Oxidationskorrosion untersuchten. Der Bildungsmechanismus für den Austausch von porösem Silizium wird zwischen der Oberfläche des Siliziumhalbleiters und der HF-Lösung durchgeführt. Je nach Öffnungsgröße und Porosität lassen sich drei Arten unterscheiden, nämlich große Löcher aus Silizium (Macro-PS), mesoporösem Siliziumdioxid (Meso-PS) und nanoporösem Silizium (Nano-PS).

Prinzip von Gassensoren basierend auf porösem Silizium verschiedene Gase verändern die physikalischen Eigenschaften der PS-basierten. Die poröse Siliziumoberfläche adsorbiert Gasmoleküle, die ihre Konzentration an freien Ladungsträgern ändern, oder aufgrund von Änderungen, die durch die Dielektrizitätskonstante der konzentrierten Gasspalten verursacht werden, wodurch Änderungen in der Leitfähigkeit oder Kapazität verursacht werden.

Nachfolgend wird das Herstellungsverfahren für einen meso porösen Wolframoxid-Gassensor beschrieben:

1.Beschichtungsprozess: Fixiertes meso-poröses Siliziumsubstrat auf dem Probenhalter fixieren und dann mit der Ultra-Hochvakuum-Magnetron-Sputterbeschichtungsmaschine vom Typ DPS-thin für das Dünnfilm-Beschichtungssystem beginnen.

3.Position der Pd-Elektrode

Obwohl der meso poröse Silizium-WO3-Gassensor eine niedrigere Betriebstemperatur aufweist, kann er nicht gleichzeitig eine hohe Empfindlichkeit und eine geringe Ansprech- / Erholungszeit haben. Es bezieht sich auf die Mikrogröße von mesoporösem Silizium und Wolframoxid. Mesoporöse Kieselsäure-Porengröße in 30 nm oder weniger und WO3-Teilchengröße nach dem Tempern bei etwa 70 nm, was zu den kristallinen WO3-Teilchen führte, nachdem die meso porösen Kieselsäureporen blockiert waren. Wenn die WO3-Schicht dünn ist, bedecken die Partikel nach dem Beginn der Wärmebehandlung die mesoporöse Siliziumoberfläche, füllen jedoch die Hohlräume nicht aus. Diese Struktur fördert einerseits nicht die Ausbreitung des Gases, verringert aber auch die spezifische Oberfläche des Gassensors.