多孔薄膜半导体气敏材料及气敏传感器的制备与研究

发布时间：2024-04-14 20:35

　　伴随着物联网和便携智能设备的发展,现今对于气敏传感器的要求也越来越高,不仅需要有良好的气敏特性,对金属氧化物气敏材料通过调制结构或者复合材料进行改进,在制备工艺和尺寸方面也需要与集成电路工艺相兼容,进一步做到标准化、微型化。本文首先分析了薄膜气敏传感器微加热板的需求,并根据需求设计了采用MEMS工艺制备的微加热板。通过有限元分析软件参数化建模并仿真了该加热板的温度分布,并根据对不同加热电极线宽和线间距的仿真结果选择了合适的参数。随后进行微加热板的制备,并测试了仿真与实际使用温度的异同。随后,本文基于微加热板,使用聚苯乙烯小球作为磁控溅射的掩模,制备出了具有多孔表面的二氧化锡薄膜气敏传感器,并退火。之后通过XRD,SEM与AFM表征其表面形貌。在键合引出之后,针对采用不同直径的聚苯乙烯小球、采用不同的刻蚀时间、采用不同的溅射厚度和是否进行底层二氧化锡溅射四种不同工艺条件,通过分别测试样品对100ppm浓度的乙醇气体的气敏响应,显示,对于采用1μm直径小球,并对其进行450s的氧等离子体刻蚀,且先在叉指电极区域沉积一层二氧化锡,使孔洞内部也有气敏材料的100nm厚多孔二氧化锡薄膜样品气敏特...

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本文编号：3955187