基于In基無機半導體MEMS氯氣傳感器的研究.pdf

1、隨著現代檢測技術要求不斷提高，MEMS技術正成為現代傳感器領域研究的熱點。其中，微結構氣體傳感器作為氣體?；窓z測技術的核心，具有低功耗、集成化、陣列化、智能化等優(yōu)點，可為現代危化品安全檢測及網絡化微系統(tǒng)跟蹤監(jiān)測提供可靠的產品技術支持。本論文將氣體敏感材料合成和微結構電極制備兩方面相結合，制作了In基復合半導體微結構Cl2傳感器，針對石油化工領域Cl2?；返纳a、運輸、存儲等環(huán)節(jié)高濃度泄漏、爆炸等意外事故提供可靠的預警及信息反饋。

2、 本文通過化學共沉積法和溶膠.凝膠法（Sol-Gel）合成了In-Nb，In-Cd，In-Mg三種復合敏感材料，通過500℃、600℃、700℃退火燒結，并對其進行了SEM（掃描電子顯微鏡）形貌表征和X射線衍射分析，膜質結實，顆粒均勻，敏感材料與AIN和Al2O3基片結合性能良好。 通過光刻剝離工藝（lift-off）和激光微加工工藝，制備了雙面微電極結構體，最小線寬50μm，加熱功耗200mW左右。 通過對敏感元件

3、性能測試比較，In-Nb，In-Cd材料電導率較In2O3提高103倍以上，并具有良好的穩(wěn)定性，且In-Nb材料具有較高的靈敏度及選擇性，能滿足0-500ppm范圍高低濃度Cl2傳感器開發(fā)要求，具有理想的氣敏特性。 本文通過在AIN和Al2O3基片上實現了Pt熱膜電極結構，結合In基納米敏感材料，制作了微結構Cl2傳感器，并對其氣敏機理進行了深入的理論分析。同時進一步探索其可靠性、陣列化、批量化等實用要求，對發(fā)展微測量系統(tǒng)的多功