過渡金屬氧化鎢是一種各方面物理化學(xué)性能都極為優(yōu)異的N型半導(dǎo)體材料,其因氣敏性出色、量子尺寸效應(yīng)顯著的原因,而常用來生產(chǎn)高質(zhì)量的氣體傳感器。但是單純的氧化鎢組分并不能完全發(fā)揮它的功能,因此材料科學(xué)家表示可以非金屬硅元素來修飾它。接下來主要介紹的是硅基氧化鎢氣敏性能的研究。
利用電化學(xué)腐蝕方法制備n型有序多孔硅,并以此為基底用直流磁控濺射法在其表面濺射不同厚度的氧化鎢薄膜。利用X射線和掃描電子顯微鏡表征了該材料的成分和結(jié)構(gòu), 結(jié)果表明,多孔硅的孔呈柱形有序分布,濺射10min的WO3薄膜是多晶結(jié)構(gòu),比較松散地覆蓋在整個多孔硅的表面,分別測試了多孔硅和多孔硅基氧化鎢在室溫條件下對二氧化氮的氣敏性。結(jié)果表明,相對于多孔硅來說,多孔硅基氧化鎢薄膜對二氧化氮的氣敏性能顯著提高。對多孔硅基氧化鎢復(fù)合結(jié)構(gòu)的氣敏機理分析認(rèn)為,多孔硅和氧化鎢薄膜復(fù)合形成的異質(zhì)結(jié)對良好的氣敏性能起到主要作用,氧化鎢薄膜表面出現(xiàn)了反型層引起了氣敏響應(yīng)時電阻的異常變化。
資料擴(kuò)散:氣敏性是氣體敏感性能的簡稱,一般指材料某一性能如電阻等在通入某氣體(如乙醇,甲烷,氫氣等)發(fā)生變化,而氣敏性就是用來表示這種變化的程度,變化程度越大,說明氣敏性越好。氣敏性的綜合性能還包括:響應(yīng)及恢復(fù)時間,最佳響應(yīng)溫度,靈敏度,穩(wěn)定時間長短等。