摻雜二氧化錫薄膜的硫化氫氣敏特性研究.pdf

1、以廉價(jià)的金屬無(wú)機(jī)鹽和無(wú)水乙醇為原料，采用溶膠－凝膠浸漬提拉法（sol-geldip-coating method，SGDC）制備了氣敏納米晶薄膜。
　　 本文對(duì)薄膜的制備工藝進(jìn)行了探索，通過(guò)XRD、SEM 分析和對(duì)薄膜的電性能的測(cè)試，確定了薄膜的制備工藝參數(shù)：將銅、銻和錫的氯鹽的乙醇溶液按一定比例混合加熱5 小時(shí)后，蒸發(fā)有機(jī)溶劑，控制Sn 2+的濃度為0.57 mol/L。再將所得溶液和丙三醇以12：1的體積混合均勻，配置得到鍍

2、膜溶液。將基片浸入鍍膜溶液30 秒后，垂直提拉基片，平放。待濕膜在空氣中水解一段時(shí)間后，再在100～120 ℃下干燥15 分鐘。重復(fù)鍍膜共計(jì)5 次，然后在600 ℃下熱處理120 分鐘。
　　 通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了Sb和Cu的摻雜量。摻Sb量為5 at%時(shí)，薄膜的電阻最小，約為70 kΩ；摻Cu量為1 at%時(shí)，薄膜的氣敏性能最好：在250 ℃對(duì)高濃度（137 ppm）
　　 和低濃度（13.7 ppm）的H2S 都有很好的氣

3、敏效應(yīng)，靈敏度大小分別為18.3和2.7。
　　 對(duì)Cu:Sb:Sn 為1:5:100的薄膜的氣敏性能進(jìn)行了測(cè)試。工作溫度為140 ℃時(shí)，薄膜對(duì)H2S的靈敏度最大，當(dāng)H2S 濃度為13.7 ppm時(shí)靈敏度為10；薄膜的敏感濃度下限可達(dá)0.7 ppm，對(duì)應(yīng)的靈敏度為3；薄膜的響應(yīng)恢復(fù)特性較好：250 ℃時(shí)，薄膜的響應(yīng)時(shí)間約為8 s，恢復(fù)時(shí)間約為40 s；140 ℃時(shí)，響應(yīng)時(shí)間約為130 s，恢復(fù)時(shí)間約為530 s。