SnO,2薄膜气体传感器制备及其性能研究

《SnO,2薄膜气体传感器制备及其性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中文摘要中文摘要Sn02是一种宽带隙n型半导体材料，室温下能隙宽度为3．67eV，有良好的化学稳定性、光学各向异性等特点。Sn02薄膜由于具有对可见光透光性好、紫外吸收系数大、电阻率低、化学性能稳定以及室温下抗酸碱能力强等优点，已被广泛地应用在太阳能电池、液晶显示、防静电涂层、电热材料、透明电极材料以及气敏材料等方面。Sn02作为一种广谱气敏材料，可以用来检测各种有毒、有害及各种可燃性气体，具有非常广阔的应用前景。本课题在综述了各种制各Sn02薄膜的工艺方法基础上，根据实验条件采用化学反应射频磁控溅射方法制各了二氧化锡薄膜，并对制得的薄膜利用原子力显微镜、X射线衍射等手段进行了表征，实验结果

2、表明，Sn02薄膜晶体择优取向为(1lO)和(211)方向，Sn02薄膜为四方金红石结构。热处理工艺对薄膜的性能有很大的影响，分析在150℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃空气中热处理，不同退火温度的影响，通过AFM的形貌观察发现薄膜的质量结晶良好，并且观测到晶粒尺寸随着衬底温度的升高而增大。同时发现该方法制作的薄膜方法沉积速度较快、工作气体压力较低，具有其独特的优越性。通过在NH3、CO、N02、H2四种气体的气氛下薄膜电阻的测试，得到Sn02薄膜微气体传感器在不同气氛中的特性曲线，并给出敏感膜的灵敏度、温度特性、响应时间和恢复时间的测试结果。探讨和分析了Sn02薄膜气敏

3、元件的敏感机理。关键词二氧化锡薄膜；气敏传感器：磁控反应溅射；气敏特性黑龙江大学硕士学位论文AbstractSn02isakindofwide．bandsemiconductormat嘶al，thebandgapofwhichis3．67eVatroOmtemperature．Ithasgoodchemicalstabilityandopticalaniso们py．nhaSbeenwidelyappliedinmanyfieldsSuchaLsSolarcells，liquidcD，staldisplay，anti—s诅ticcoat，electricheatingdeVices，位mspa

4、rentelectrodes，and92Lssensors，etc．duetoitsexcellentpropenies，i．e．，wide-bandgap，hi曲位msparencyinvisiblere西on，lowresistiVitya11dhi曲stablility．Sn02isakindofbroadspectmmgaSsensitiVitymaterial，itcallbeuSedtoex锄ineeachkindofgaSwllichisVimlent，ba锄矗1l柚dignitable，hast11eex仃emelybroadappliedprospect．Inmisanic

5、le，ⅡlepreparationtecIlnology，proper哆aIldapplicationofSn02wereimroduced．IIlthjstextexperiments，Sn02锄nfilmswerefIabricatedbymagIl印．onSputtering，锄dmakeuseoftheatomdintmicroscope(AFM)，X—raydimaction(XItD)tothethinfilms．1’hroughmeaIlalyticalenunciationofXRD，expressmatthet11infilmschooseeXcellentmindseti

6、s(11O)and(211)direction，thethinfilmofSn02iseVer)wheremerutilestructure．ThecraRcalcimltiontempera曲rehasVerybigiIl

7、】uencet0the缸lctionofthetIliIlf；ilm，thedi仃erenceisi11meairofcalcinationtemperatureof150℃，200℃，250℃，300℃，350℃aIld400℃．Analyzetheinfl咖cesatdi艉rentcalci衄tiontelnperatI鹏．paSsnleAFM、ⅣecaIlseet

8、hattllesizeof廿lec巧stalisgoesup甜oI培wi也tllecalciIlationtemperatllre．aIldwe羽socanSeetllat，thistechIliqueisal(indofwhichtlleSpeedtosanktoaccumulatehi曲er，me、Ⅳorkairpressurelowe巧Spu仕ertechllique，haVeitsS】peciala1