论文部分内容阅读
SnO2作为一种较理想的气敏材料被广泛应用于气体传感器中。为了提高材料的气敏性能,通常可通过掺杂、改变形貌来改善材料的气敏性能,三维多孔的结构可增加气敏材料表面吸附（反应）的空间,即可增强气敏材料的吸附能力,有利于提升材料的气敏性能。本文主要研究了硅基SnO2泡沫材料的制备工艺及其对乙醇的气敏性能。首先在Si/SiO2衬底上通过电子束蒸发法蒸镀Sn薄膜,采用热氧化法制备SnO2薄膜作为过渡层,以增强薄膜之间的附着性。接着采用磁控溅射法在Si/SiO2/SnO2上沉积的Sn薄膜,在酸性电解液中通过电化学沉积法在Si/SiO2/SnO2/Sn上沉积泡沫Sn。最后通过热氧化法将泡沫Sn氧化为SnO2泡沫材料。论文通过蒸镀铝叉指电极的方法分别制备了三维多孔SnO2泡沫材料气敏元件以及作为过渡层的纳米SnO2的气敏元件,测试了两种材料对乙醇的气敏性能。经测试,工作温度为300℃时,泡沫SnO2材料对300ppm乙醇的灵敏度为37,而纳米SnO2材料仅为16;对于300ppm的乙醇气体,泡沫SnO2气敏材料的最佳工作温度为300℃,而纳米SnO2最佳工作温度为350℃;另外泡沫SnO2对乙醇气体具有响应与恢复时间短以及选择性良好的优点。通过分析总结出硅基SnO2泡沫材料对乙醇具有良好的气敏性能且优于作为过渡层的纳米SnO2材料。