氣體傳感器陣列的制備及性能研究.pdf

1、單一氣體傳感器在多組分混合氣體檢測中存在交叉敏感特性，即一個氣體傳感器不止對一種待測氣體有響應。然而，將具有不同選擇性的多個氣敏單元構(gòu)成傳感器陣列，結(jié)合模式識別技術(shù)對其輸出響應進行分析研究，便能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器選擇性的改善以及測量精度的提高。本論文主要對傳感器的制備工藝以及氣敏特性進行了重點研究。
　　首先，采用微電子技術(shù)制備出了氣體傳感器單元芯片，包括采用光刻-腐蝕法制備出的鋁電極芯片以及光刻-剝離法制備出的金電極芯片。芯片以P型（

2、100）硅為基底，氧化硅為絕緣層，電極采用叉指結(jié)構(gòu)。制備出的叉指電極間距約50μm，寬度約50μm，長度約2000μm，叉指對數(shù)為30對。并采用氣噴成膜工藝在兩組芯片上分別沉積PVP（聚乙烯吡咯烷酮）-MWCNTs（多壁碳納米管）復合薄膜，通過測試傳感器對甲醇蒸汽的氣敏響應，對比分析其響應曲線及線性擬合曲線，得出了以金作為電極材料的傳感器性能更好、更穩(wěn)定的結(jié)論。在此基礎上，制備出了15mm×17mm的2×3的氣體傳感器陣列芯片，并對光刻

3、工藝進行了重點研究?；诜崔D(zhuǎn)膠AZ5124實現(xiàn)圖形反轉(zhuǎn)的原理，分別對曝光時間、泛曝光時間以及顯影時間進行了參數(shù)優(yōu)化實驗。結(jié)果表明，當曝光時間為0.5s，泛曝光時間為68s，顯影時間為60s時，光刻所得電極圖形尺寸較為合適，邊緣較為整齊，圖形缺陷較少。
　　最后，本論文對氣體傳感器氣敏性能進行了測試研究。針對氣體傳感器單元，對其氣敏響應、重復性、長期穩(wěn)定性以及選擇性進行了相關(guān)測試與分析，并結(jié)合薄膜的表面以及截面形貌對其氣敏響應機理作