基于金属氧化物薄膜的声表面波气/湿敏传感器的研究

发布时间：2023-04-11 22:02

　　随着工业的发展,工厂产生的各种各样的有毒气体对环境以及人体健康都会造成危害,因此,实时监控危险气体的浓度是十分重要的。湿度检测对食品防霉、工业生产、医药生产,仪表电器都很重要。因此,研发低功耗高性能的湿敏传感器是很有意义的。本文以基于金属氧化物薄膜的声表面波(Surface acoustic wave,SAW)传感器为研究课题,重点研究了基于AlO(OH)薄膜以及ZnO-Al₂O₃复合薄膜的SAW传感器的气敏性能和湿敏性能,研究内容主要分为四部分:一,对SAW传感器的研究现状进行调研,尤其是对基于金属氧化物薄膜的声表面波传感器进行研究。研究并选择用于气敏和湿敏传感器的金属氧化物薄膜作为SAW传感器的敏感薄膜。二,研究SAW传感器的制备流程以及SAW传感器的传感机理。研究敏感薄膜的制备方法以及表征方法。三,采用溶胶-凝胶法将AlO(OH)薄膜沉积到SAW谐振器上,用于SAW传感器的气敏和湿敏研究。所制备的AlO(OH)薄膜具有中孔结构并且对氨气(NH₃)具有良好的亲和力,因此可以选择性地吸附NH₃并与...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 气敏和湿敏传感器
        1.2.1 气敏传感器
        1.2.2 湿敏传感器
        1.2.3 气/湿敏传感器的选择
    1.3 声表面波气/湿敏传感器的研究现状
    1.4 本论文主要的创新点和贡献
    1.5 本论文的结构安排
第二章 SAW传感器的制备与敏感薄膜的表征以及传感机理
    2.1 SAW传感器的结构与制备
        2.1.1 SAW谐振器
        2.1.2 敏感薄膜的镀膜方法
        2.1.3 实验试剂与设备
        2.1.4 SAW传感器的制备流程
        2.1.5 SAW传感器的测试设备
    2.2 实验平台的搭建
    2.3 SAW传感器主要特性参数
    2.4 敏感薄膜的表征
    2.5 SAW传感器的机理
        2.5.1 弹性模量
        2.5.2 质量
        2.5.3 电导率
    2.6 本章小结
第三章 基于ALO(OH)薄膜的SAW气/湿敏传感器
    3.1 AlO(OH)薄膜的制备
    3.2 AlO(OH)薄膜的表征
        3.2.1 物相表征
        3.2.2 微观形貌表征
        3.2.3 比表面积和孔分布表征
        3.2.4 官能团表征
        3.2.5 化学价态表征
    3.3 气/湿敏性能和传感机理
        3.3.1 气敏测试
        3.3.2 选择性测试
        3.3.3 稳定性测试
        3.3.4 性能比较
        3.3.5 气敏传感机理
        3.3.6 湿敏测试及其机理
    3.4 本章小结
第四章 基于ZNO-AL₂O₃ 薄膜的SAW气/湿敏传感器
    4.1 敏感薄膜的制备方法
    4.2 敏感薄膜的表征
        4.2.1 物相表征
        4.2.2 微观形貌表征
        4.2.3 元素表征
        4.2.4 化学价态表征
        4.2.5 比表面积和孔分布表征
    4.3 气/湿敏性能和传感机理
        4.3.1 探索性实验及机理解释
        4.3.2 气敏传感机理
        4.3.3 气敏测试
        4.3.4 选择性和稳定性测试
        4.3.5 湿敏测试及其机理
    4.4 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3789834