MOS氣敏傳感器的制備及棉花模板WO3的應(yīng)用研究.pdf

1、金屬氧化物（MOS）氣敏傳感器是氣敏傳感器中的研究熱點(diǎn)并且應(yīng)用前景廣闊。目前各種性能優(yōu)異的氣敏材料、新型的制備工藝不斷涌現(xiàn)，然而器件的實(shí)際應(yīng)用卻面臨成本高、產(chǎn)量低、性能不穩(wěn)定等問題。本文選擇課題組沿用的絲網(wǎng)印刷制備工藝和平板型器件結(jié)構(gòu)，采用棉花為模板制備C摻雜管狀WO3氣敏材料，成功的制備了高性能、低功耗、低成本、可批量化生產(chǎn)的WO3共面型傳感器。
　　 制備的疊層器件在升溫速率和功耗方面與共面結(jié)構(gòu)相比并無(wú)優(yōu)勢(shì)且制作工藝復(fù)雜。進(jìn)

2、一步對(duì)共面結(jié)構(gòu)器件中叉指電極的長(zhǎng)度L和封裝結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)，在工作溫度低于350℃時(shí)電極長(zhǎng)度L=0.4mm對(duì)應(yīng)的氣敏性能最好，而高于350℃時(shí)電極長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.8mm對(duì)應(yīng)的氣敏性能最好。金屬基座是器件功耗過大的重要原因，采用鏤空結(jié)構(gòu)的器件功耗降低了100mW，升溫時(shí)間縮短了245s。
　　 分別從原材料的選擇、工藝流程和工藝參數(shù)三個(gè)方面研究MOS氣敏傳感器的制備，結(jié)果表明制備MOS氣敏傳感器時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇金漿料和不銹鋼網(wǎng)布；器件模塊

3、的標(biāo)準(zhǔn)化和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志的設(shè)計(jì)及陶瓷片的預(yù)切割能提高印刷的效率、合格率，同時(shí)避免氣敏膜的污染；印刷時(shí)尼龍絲網(wǎng)的網(wǎng)布采用1.5mm的網(wǎng)距較為合理，印刷完成后宜在空氣中流平30min并在180℃下干燥。
　　 棉花模板WO3粉末和有機(jī)載體的最佳配比為7.5：2.5，對(duì)450℃~650℃燒結(jié)樣品進(jìn)行FESEM的表征發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高顆粒不斷長(zhǎng)大，對(duì)應(yīng)的氣敏性能也呈下降趨勢(shì)。對(duì)450℃的樣品進(jìn)一步的氣敏測(cè)試表明該樣品對(duì)甲苯、二甲苯、乙苯具有高