Мезопористый кремниевый датчик газа WO3

Пористый кремний был обнаружен в 1956 году учеными из Bell Labs, когда они изучали процесс полировки при анодной коррозии. Механизм формирования перезарядки пористого кремния осуществляется между поверхностью кремниевого полупроводника и раствором HF. По разным размерам апертуры и пористости можно разделить на три типа, а именно кремний с большими отверстиями (Macro-PS), мезопористый кремнезем (Meso-PS) и нанопористый кремний (Nano-PS).

Принцип работы газовых сенсоров на основе пористого кремния разных газов изменяет физические характеристики на основе ПС. Поверхность пористого кремния адсорбирует молекулы газа при изменении концентрации свободных носителей или вследствие изменений, вызванных диэлектрической проницаемостью концентрированных газовых скважин, вызывающих изменения проводимости или емкости.

Ниже приведен способ получения мезопористого датчика газа на основе оксида вольфрама:

1. Процесс нанесения покрытия: закрепите подготовленную мезопористую кремниевую подложку на держателе образца, а затем начните использовать машину для нанесения магнетронного распыления сверхвысокого вакуума типа DPS--для системы тонкопленочного покрытия.

2. Распыление тонкой пленки оксида вольфрама

3. Осаждение Pd электрода

Хотя мезопористый кремниевый датчик газа WO3 имеет более низкую рабочую температуру, он не может одновременно иметь высокую чувствительность и низкое время отклика / восстановления. Это связано с микроразмером мезопористого кремния и оксида вольфрама. Размер пор мезопористого диоксида кремния в 30 нм или менее и размер частиц WO3 после отжига при около 70 нм, что привело к кристаллическим частицам WO3 после того, как поры мезопористого диоксида кремния заблокированы. Когда слой WO3 является тонким, частицы после термической обработки начинают покрывать поверхность мезопористого кремния, но не заполнять пустоты. Эта структура, с одной стороны, не способствует распространению газа, но также уменьшает удельную площадь поверхности газового датчика.