掺TiO2的ZnO薄膜气敏特性研究

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掺杂ZnO气敏特性的研究进展

和Ｃ —Ｈ族气体时气敏性能明显提高了很多。如掺Ｓ、形成的ＺＯ：ｎｎＡｌ膜可检测乙醇蒸汽［ｎＡｌｎＳ，ＺＯ：薄。而掺Ｂ。、ｒＯ２Ｙ。等的ＺＯ薄膜对Ｈｚ有敏感性。掺Ｌｚ、ｂ或Ｖ。的ＺＯ对酒精、酮等气体ｉＣ。、Ｏ。Ｏ。ｎａＯｓＰＯ。ｎ丙
ｖＲｈｎｅ１用喷雾热分解法将硝酸锌的水溶液喷雾沉积于玻璃基片上，．Ｓｉｄ等［］Ｉ高温分解制得了ＺＯ薄ｎ膜。并测试了以该ＺＯ薄膜制作的传感器对液化石油气（Ｐ）ｎＬＧ的敏感性，实验结果表明对液化石油气（Ｐ）ＬＧ的敏感性随着工作温度的不同而不同。３元素掺杂对气敏性能的影响及其气敏机理虽然单一组分ｚＯ气敏材料的制备方法多种多样，ｎ但往往纯ｚＯ气敏材料的电阻较高，ｎ使制作的器件存在灵敏度较低、稳定性差、响应速度慢等问题，通常要进行适当的掺杂和热处理来改善其性能。下面总结了各种不同的掺杂元素及其对气敏性能的影响。３１贵金属、土元素的掺杂．稀贵金属的掺杂及气敏机理研究主要集中在Ｐ、ｕＰ上，了这些贵金属之后，ｂＲ、ｔ掺通过在表面引人具有催化活性中心的元素，提高气体吸附作用及相应的反应速度，有利于载流子的释放、传输及注人输运过程，从而改进元件盼陛能。ＮＢｉｓ１用脉冲激光沉积法在ＳＯ衬底上通过控制改变参数，．ｒｉ等［］ｌ２ｎｚ制备出了对Ｈｚ有很好气敏性能的ＺＯ薄膜，ｎ工作温度在１０８ ℃时对Ｈ：表现出最佳气敏性。在相同条件下掺人贵金属Ａｕ的ＺＯ薄膜，ｎ在工作温度为１０时对Ｈ就表现出最佳气敏性，５口Ｃ。可见贵金属Ａｕ的掺杂使得工作温度降低了。这主要是由于有催化剂时气体在ｚＯ表面发生不均匀反应，ｎ所需能量较低，而无催化剂时发生均匀反应，所需能量较高，若保持反应速率不变，则催化反应可在比均匀反应更低的温度下实现。如果温度不变，从均匀反应到催化反应，活能的减少导致反应速率明显增大。即掺杂后传感器对气体的响应速度加快，激灵敏度增大。而掺人Ｐｔ可提高对乙烷，丙烷，异丁烷等含碳氢化合物的灵敏度，而且灵敏度随气体分子中含碳量增加而增加，对于Ｈｚ及Ｃ灵敏度却不大，测Ｃ非常困难。而掺人ＰＯ检Ｈｂ时，Ｃ和Ｈｚ比较敏感。对Ｏ就掺稀土元素主要有Ｅ、ａＮ、ｂ等。这类元素由于外电子壳层未填满，ｒＬ、ｄＹ能加速电子转移反应的发生，它不仅可以提高元件的灵敏度、选择性，而且可以大大降低元件的工作温度。如李健等［］１研究了用真空相沉积。法在玻璃沉底上制备掺土Ｎｄ的ＺＯ薄膜的气敏性，ｎ实验给出，经温度为５０，０。时间为４ｍｉＣ５ｎ的氧化、热处理的掺Ｎｄ的ＺＯ薄膜的晶粒尺寸、ｎ结构特性均发生变化。随掺Ｎ质量分数的增大，ｄ薄膜的晶粒尺寸从５ｎ３ｍ减小至２ｎ０ｍ。经掺Ｎ质量分数为４９），ｄ（．６后纳米ｚＯ薄膜对乙醇的选择性和灵敏性均得到明显的改善。ｎ在１５０． ×１ｑ体积分数的乙醇气体中最高灵敏度为３，４相应的薄膜工作温度为２０。０。Ｃ３２ＡｌＳ、ｉ．、ｂＢ的掺杂掺ＡｌＺＯ薄膜可用于检测Ｈ、Ｏ、的ｎ：Ｃ乙醇。Ａ掺杂的ＺＯ薄膜气体传感器能在４０ｌｎ０￣Ｃ的温度下工作，对ＣＯ的灵敏度可达６．。ＪＦＣａｇ】用磁控溅射法在玻璃和单晶硅上制备了掺铝ＺＯ薄膜。并研１６．．ｈｎ等［４ｎ究了薄膜厚度对ＣＯ气敏性的影响，实验发现当薄膜厚度增加的同时纳米晶粒也增大，而导致薄膜比表面积从减小，气敏性能下降。当薄膜的厚度减小时气敏性增强，而且随着ＣＯ浓度的增加而增加。但还与工作温度有关，验发现工作温度为４０实０ ℃时，薄�

ZnO薄膜的气敏和光电性能的研究进展

ｄｅｉｅ，ｈｔｅｅｔｉｅｉｅｎｉｚｅｅｔｉｅｉｅ．ｅａｔｌｎｒｄｃｄｔｅｒｓａｃｒｇｅｓｏａｅａｉｎａｄｖｃｓｐｏｏｌｃｒｃｄｖｃｓａｄｐｅｏｌｃｒｃｄｖｃｓＴｈｒｉｅｉｔｏｕｅｅｅｒｈｐｏｒｓｆｓｓｎｓｔｎｃｈｇｏｐｏｏｌｃｒｎｐｒｏｍａｃｆ０ｈｎｆｍ．ｈｔｅｅｔｏｅｆｒｎｅｏＺｎｔｉｌｉ
一
热解法制各了ＺＳＯ合氧化物。对于Ｈ灵敏度可达到ｎｎ复Ｓ
５．０３０；对于乙醇，经７００￣烧的样品灵敏度最高为４．ｏＣ煅７０，
经６００ ℃煅烧的样品的最佳工作温度都为２５，６００，８０２℃ ０ ℃ 煅烧材料的灵敏度略高于７０Ｃ煅烧的材料，８０Ｃ煅烧样品０￣０￣的灵敏度明显低于６０Ｃ７０Ｃ烧的材料。０￣及０￣煅桂阳海等人选用Ｈ０纳米ｚ粉进行两步氧化，制备，，对ｎ出形貌不同的纳米ＺＯ料，对苯、甲苯、二甲苯灵敏度最ｎ材高，在３０时，其灵敏度分别达到９９１．，ｌ。经研２℃ ．，１８３究表明其气敏机理为：ｃｌＯ６０＋Ｈ０１ｅ；＋５。Ｃ３，５一Ｈ＝＋
锌锡的复合物ＺＳＯ是一种良好的气敏材料，可以用ｎｎ
化学或物理的方法来制备，ＺＳＯ敏性能较纯ＺＯＳ优ｎｎ３气ｎ、

CeO_2掺杂对ZnO薄膜气敏特性的影响

Ａｂｓｒｃ：ＴｈｐｉｇｅｆｃｆＣｅｎｔｉｌｔｕｔｒｔｐｏｒｐｈｇａｎｓｚｎｄｇｓｓｎｉｇｐｏｅｔｅｏｔａｔｅｄｏｎｆｅｔｏＯ２ｉｈｎｆｍｓｓｒｃｕｅ，ｏｇａｙ，ｒｉｉｅａａｅｓｎｒｐｒｉｓｆｉＺｎＯｈｉｌｓｉｖｓｉａｅＴｈｏｙｒｔｌｉｅｔｉｌｓｗｉｈｃａｉｒｅｔｔｏａｅｏｔｉｅｆｅｈｅｍａｔｎｆｍｓｉｎｅｔｇｔｄ．ｅｐｌｃｙｓａｌｎｈｎｆｍｔ — ｘｓｏｉｎａｉｎｃｎｂｂａｎｄａｔｒｔｒｌｉｉ
响。结果显示，用热蒸发制备的高纯ｚｎ膜经５０ｑ热氧化，０Ｃ获得Ｃ轴取向ＺＯ多晶薄膜。掺ＣＯｎｅ可抑制
晶粒生长使颗粒细化平均粒径减小，同时改善了ＺＯ薄膜的体相化学计量比，ｎ与０的比例从未掺杂时ｎｚ
ＺＯ工作温度高达４０℃ ，ｎ５合适掺杂可调节薄膜的电阻有
ｏｆＺｎＯｈｎｆｌｓｔｉｍｉ
ＪｉＩＬ，ＹＡＮＪｎＩｉｎＧｉｇ，ＬａＪ（．ｐｒｎｆｈｓｓＳｈｏｏｈｓａａｄＭｅｈｎｃｌＥｅｔｉａＥｇｎｅｉｇ１Ｄｅａｔｔｙｉ，ｃｏｌｆｙｉｌｎｃａｉ＆ｌｃｒｌｎｉｅｒｎ，ｍｅｏＰｃＰｃａｃ
中图分类号：０４４４８．文献标识码：Ａ文章编号：１０－７７２１）７０６－４００９８（０１０－０００－

TiO2掺杂ZnSnO3气敏材料结构及气敏性能研究

ＹＵｏｇ，ＬｎＹＥｕａｇＳｆｎ
（ｉｈａＣｌｇｆｒｆｓｉｎａｄＴｃｎｌｇＪｎｕ２０７，ｈｎ）Ｊｎｕｏｌｅｏｏｅｓｏｎｅｈｏｏｙ，ｉｈａ３１０ＣｉａｅＰ
ＡｓａｔＡｎｗｇｓｅｓｉｅｍｔａｗｓａｒａｄｖｔｄｃｎｔｉＴｏ）ｏｔｉｃｃｍｌｘｄＺＳＯ）ｉｒｅｂｔｃｅａｎｉｖａｒｌａｂｉｔｉｉｒｕｉｇｔｉａ（ｉ２ｔｉｚｏｐｅｏｉｅ（ｎｎ３ｗｔｔｅｒｓｔｅｆｃｅａｎｏｉｉｎｎｎｘｈｈ
在传统的气敏材料研究中，ＳＯ、ｅＯ等金属以ｎＦ
第３３卷第４期
２０年０ｌ
兵器材料科学与工程
０ＲＤＮＡＮＴＥＡＬＳＩＣＥＭＡＲＩＣＥＮＣＥＡＮＤＮＧＩＥＲＩＥＮＥＮＧ
Ｖｌ３ｏ４０＿Ｎ．３
０月７
Ｊｌ，２１ｕｙ００
ＴＯ掺杂ＺＳＯ气敏材料结构及气敏性能研究ｉ２ｎｎ３
ｄｆｒｎｔｏｓＴｏｅｐａｎｔｅｄｆｒｎｅｏｒｐｒｅｍｏｇｔｅｔｒｅａｄｔｎｍｅｈｄ，ｔｅｃｍｐｓｉｎａｄｍｉｍｓｒｃｕｅｉｅｅｔｍｅｈｄ．ｘｌｉｈｉｅｅｃｆｐｏｅｔｓａｎｈｅｄｉｏｔｏｓｈｏｏｉｏｎｃｔｔｒｆｆｉｈｉｔｕ
余龙．素芳叶
（华职业技术学院制药与材料工程学院，金浙江金华３１０）２０７

电沉积ZnO薄膜及其气敏性的研究的开题报告

电沉积ZnO薄膜及其气敏性的研究的开题报告
一、选题背景
气体传感器是一种能够将气体分子吸附和反应转化成电信号输出的装置，是工业生产和环境安全监测中不可缺少的一种器件。

目前常见的气体传感器材料主要有氧化锡、氧化铁、氧化锌等。

而其中氧化锌由于其高敏感度、高选择性、稳定性好等优点，成为了研究的热点。

而对于氧化锌气敏薄膜的制备方法，电沉积法是其中一种简单有
效的方法。

因此，进行电沉积ZnO薄膜及其气敏性研究，对于进一步拓展气体传感器材料领域具有重要的意义。

二、研究内容
本研究将采用电沉积法制备氧化锌薄膜。

通过调节电极电位、电解液组成等条件，探究不同条件下所制备的氧化锌薄膜的物理化学性质的差异。

并且，将研究所得的氧
化锌薄膜应用于气体传感器领域，并进行气体敏感性测量，分析气敏性能与薄膜制备
条件的关系。

最终目标是实现对于某种特定气体的高灵敏感测，并探究对于其他气体
的敏感性。

三、研究方法
1. 氧化锌薄膜的制备：采用电沉积法在玻璃基底上制备氧化锌薄膜。

2. 物理化学性质的测试：采用XRD、SEM、TEM等表征手段研究制备的氧化锌
薄膜的物理化学性质。

3. 气体传感器性能测试：通过实验室实验室性能测试的手段，测量氧化锌薄膜在不同气体环境下的敏感性。

四、预期成果
通过本研究，我们预期得到以下成果：
1. 制备出优质的氧化锌薄膜，对气敏性能的影响因素进行深入探究。

2. 研究氧化锌薄膜对于不同气体的敏感性，为制备敏感元件提供实验数据。

3. 对电沉积法制备氧化锌薄膜在气体传感器领域的应用拓展提供理论依据和实践经验。

烧结温度及掺杂TiO2对ZnO气敏性能的影响

的器件，对气体具有最大的灵敏度，其原因为随着烧结温度的增加，ＺｎＯ的颗粒变大，从而限制了固体与气体的反应面积。再以ＴｉＯ材料为掺杂剂，研究掺杂后元件的气敏特性。乙醇和甲苯的最佳工作电流得到了降低，这一现象，将有助于降低器件的工作温度，这也是目前研究ＺｎＯ气体传感器主要需要解决的问题。关键词：ＺｎＯ；ＶＯＣ气体传感器；溶胶凝胶法；ＴｉＯ２掺杂
１３００２２）（空军航空大学信息对抗系，吉林长春
摘要：通过溶胶一凝胶法制备ＺｎＯ凝胶，在３００℃预烧结。为了得到不同尺寸的ＺｎＯ粉体，并对ＺｎＯ粉体进一步纯
化，将预烧粉体在不同温度，５００ｏＣ、７００℃ 、９００℃下缓慢烧结，最后将所得粉体涂附在陶瓷管上，在４５０℃ 下烧结制备成气敏元件。测试所得的气敏元件对丙酮、乙醇、甲苯这些ＶＯＣ气体的灵敏性。实验结果表明，５００℃ 下烧结的粉体所作成
ＲＥＮＬｉｎ，ＴＩＡＮＲｕｎ — ｌａｎ，ＱＩＸｉｎｇ — ｌｏｎｇ，ＣＨＥＮＣｈａｏ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｖｉａｔｉｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＡｖｉａｔｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｉｒＦｏｒｃｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２２，Ｃｈｉｎａ）ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＳｅｎｓｏｒ

用于复合型薄膜电极的TiO2-ZnO复合溶胶的研究

提高。本文还采用Ｔ／ｎ摩尔比）ｉ（Ｚ＝３：１混合溶胶在未腐蚀和已腐蚀玻璃载体上进行了镀膜实验，热处理后的样品进行了表面对及断面的ＳＭ研究，Ｅ发现采用分步热处理方式，以得到较为理想的薄膜，可基体腐蚀与否对薄膜和基体的结合性甚微。
关键词复合型薄膜；；电极溶胶一凝胶法；ｉ胶；ｎＴＯ溶ＺＯ溶胶；薄膜；ＧＤＡＸＤＴ — Ｔ；Ｒ
第３２卷第２期２１年６月０１
《陶ＯＦＣＥＲＩＪＯＵＲＮＡＬ瓷学报》ＡＭＣＳ
Ｖ１２Ｎ．ｏ．．ｏ２３
Ｊｕｎ．０１２１
文章编号：００２７（０１０ — １１０１０ — ２８２１）２０７ — ７
ｌ：比例，ｌ直接混合溶胶制备两种ＴＯ－ｎｉｚＯ复合溶Ｚ
胶，对其分别进行差热一热重（ＧＤＡ）ＸＤ分Ｔ —Ｔ和Ｒ
析，观察两种不同比例混合溶胶在各个热处理温度下出现的晶相，并讨论这些晶相用于半导体薄膜电极时，可能产生的光电效应。
《陶瓷学报》Ｄ１２１年第２期
磬
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、三
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温度（） ℃
图１ｉＺ（Ｔ／ｎ摩尔比）＝３：１混合凝胶的ＴＤＡ曲线图Ｇ— Ｔ
Ｆｇ１ＴｅＴＤＴｃｒｅｏｈｉｅｅｔ／＝１ｉ．ｈＧ－ＡｕｖｆｅｍｘｄｇｌｈＴｉｔｗｉＺｎ３：

溶胶-凝胶法制备掺钛SnO2薄膜的气敏光学特性研究

（华南理工大学理学院，广东广州５０４）１６０
摘
要：采用溶胶一凝胶（ｏ—ｅ）ｓｌｇ１法制备掺钛ＳＯ薄膜，ｎ通过制备过程中变化不同质量分数的钛掺杂来
制备３种不同质量分数（，０，５％）５％１％１的掺钛ＳＯｎ薄膜。在常温下对膜片在丙酮、甲烷气氛中进行气
ｔｉｌｅａｅｙｓｌｇｌｍｅｈｏｈｎｆｍｐｒｐｒｄｂｏ — ｅｔｄｉ
ＦＮＧＪｎｙａＥｉ —ｕｎ，ＺＵＹｉｉＥＮＪａ —ｉｎＨＯ－，ＤＧｉｎｑａｇｙ（ｃｏｌｆｃｎｅＳｕｈＣｉａＵｉｅｓｙｏｅｈｏｇ，ａｇｈｕ５０４，ｈｎ）Ｓｈｏｉｃ，ｏｔｈｎｎｖｒｉｆＴｃｎｌｙＧｕｎｚｏ１６０ＣｉａｏＳｅｔｏ
８４
传感器与微系统（ｒｎｄｃｒｎｃｏｙｔｅｈｏｇｓＴａｓｕｅｄＭｉｓｓｍＴｃｎｌｉ）ａｒｅｏｅ
２１０２年第３卷第２期１
溶胶一凝胶法制备掺钛ＳＯ２ｎ薄膜的气敏光学特性研究
冯金垣，周壹义，健强邓
ｔｅａｅｏｅａｍｏｐｒｎｍｅｈａａｍｏｐｈｒｒｅｅｒｈｄａｈｒｏｈｃｔｎｔｓｈｅｅａｄｔｎｅｔｓｅｅａｅｒｓａｃｅｔｔｅｏｍｔｍｐｒｔｅｅｅａｕｒ．Ｔｈｒｓｌｓｓｏｔａｅｅｕｔｈｗｈｔ
中图分类号：Ｏ３；５４４０６７文献标识码：Ａ文章编号：１０－７７２１）２０８－３００９８（０２０－０４－０

Zn掺杂TiO2薄膜紫外探测器及其光电性能研究(1)

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟Zn 掺杂TiO2 薄膜紫外探测器及其光电性能研究(1)近年来TiO2 与ZnO 等作为紫外探测材料已引起人们的关注。

TiO2 是一种禁带宽度较大的半导体材料，其锐钛矿相TiO2 带隙约为3.2eV，具有较高的载流子迁移率，能胜任高温和腐蚀性环境，有利于制作高性能的紫外光电探测器；但因TiO2 禁带宽度较宽，受激发产生的电子和空穴易复合而产生暗电流，进而影响其光电转换效率。

而ZnO 作为一种直接带隙宽禁带化合物半导体材料，其禁带宽度为3.37eV，且具有激子复合能量高(60meV)、电子诱生缺陷较低等优点，在红外和可见光背景下探测紫外光具有特殊意义。

实验表明薄膜的光电性能与其化学组成、能带结构、氧空位及结晶度紧密相关，单一薄膜的光电性能并不很理想，合适的金属离子掺杂或将具有不同能级的半导体纳米粒子复合在一起均可以提高电极的光电性能。

Zn 掺杂能够改善TiO2 的能带结构，Zn 与TiO2 的复合结构电极可能会具有更好的光电转换性能。

本文利用射频磁控溅射制备Zn 掺杂TiO2 薄膜，并制成金属-半导体-金属(MSM)结构的光电导型探测器，研究TiO2 紫外探测器的紫外光响应。

1、实验1.1、TiO2 薄膜的制备实验采用沈阳科仪JGP 型三靶共溅射高真空磁控溅射装置，通过直流反应磁控溅射方法，先在Si 衬底上镀一层SiO2 绝缘层，然后在SiO2 表面上制备Zn 掺杂TiO2 薄膜。

实验以含2%Zn 的TiO2 陶瓷靶(纯度99.9%)为靶材，靶面直径为60mm、靶厚为3mm、Ar 气为溅射气体、O2 气为反应气体。

实验中反应压强为0.8Pa、反应氧分压比为10%、功率为150W、衬底温度为300℃。

每次溅射之前, 都预先在Ar 气中预溅射5min 左右，以除去靶表面氧化物。

薄膜。

TiO2ZnO薄膜界面热导率的分子动力学模拟及实验研究的开题报告

TiO2ZnO薄膜界面热导率的分子动力学模拟及实验
研究的开题报告
题目：TiO2ZnO薄膜界面热导率的分子动力学模拟及实验研究开题报告
一、选题背景与意义
纳米材料的热传导性质是纳米电子学和纳米热学研究的前沿问题之一。

TiO2和ZnO是一类重要的半导体材料，其由于良好的光电性能，在光电信息学领域中得到了广泛应用。

TiO2和ZnO均为纳米晶体材料，其具有良好的机械性能和较高的热稳定性。

同时，TiO2和ZnO作为半导体材料之间也能形成异质结界面。

由于异质结界面的存在，其内部的热传导性质与单一的TiO2、ZnO材料是存在差异的，因此需要对其进行深入研究。

分子动力学模拟是一种适用于纳米尺度下研究材料物理化学特性的方法。

在研究材料的电学、热学、机械等性质时，模拟方法能够提供高效、快速、精确的结果。

因此，本研究计划采用分子动力学模拟方法，结合实验验证，研究TiO2ZnO薄膜界面的热导率及其相关特性。

二、主要研究内容及进度安排
1.收集文献、了解研究现状，明确研究目标及意义。

（1周）
2.使用DL_POLY软件建立TiO2ZnO异质结界面模型，优化结构。

（2周）
3.采用分子动力学模拟方法，研究TiO2ZnO异质结界面的热导率。

（4周）
4.通过实验验证模拟结果，分析模型的合理性和准确性。

（6周）
5.分析实验结果及模拟结果，得出结论及展望。

（1周）
三、预期成果
1.完成一篇论文，发表在相关材料领域的期刊上。

2.在热电材料及异质结界面的研究方面提供新的思路和方法。

3.对同领域研究进行补充和完善。

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ｓｒｃｕｅｗａｔｄｅｙＸＲＤｎｈｅｓｎｒｐｒｉｓｗｅｅｔｓｅ，ｔｅｓｍｐｅｓｏｄｈｇｅｅｓｔｉｔｕｔｒｓｓｕｉｄｂａｄｔｅｓｎｉｇｐｏｅｔｅｒｅｔｄｈａｌｈｗｅｉｈｒｓｎｉｉｔｖｙ
掺杂前后ＺＯ薄膜进行ＸｎＲＤ分析，测试各掺杂样品气敏特性．０￣５０Ｃ退火后，各掺杂样品对有机气体有较高的灵敏度，随着掺
杂时间延长，气敏特性提高．０ ℃退火后，ｎ掺杂的样品对乙醇有很高的灵敏度和很好的选择性，７０２ｍｉ最佳工作温度为２０２ ℃
ｔｗａｄｔａｏａｏｆｈｔｅａｐｅｗｅｅｌｗ，ａｄｔｅｓｎｉｇｐｏｅｔｓｄｃｅｓｄｗｉｈｃｅｓｏｒｓｅｈｎｌｐｒｏｅｏｈｒｓｍｌｒｖｔｏｎｈｅｓｎｒｐｒｉｅｒａｅｔｔｅｉｒａｅｅｈｎｏｏｉｇｔｅｂｙｎｉｕｅ．ｆｄｐｎｉｅｏｄ２ｍｎｔｓｍＫｅｒｓｎｎｓｚｄＺＯｈｎｆｍｓｄｐｄｓｕｔｒｓｎｉｇｐｏｅｔｅ；ｅｓｔｉｙｙｗｏｄ：ａｏｉｅｎｔｉｉｌ；ｏｅｐｔｅ；ｅｓｎｒｐｒｉｓｓｎｉｉｔｖ
ＥＥＡｏＣ：２０７３Ｌ
掺ＴＯ２ＺＯ薄膜气敏特性研究ｉ的ｎ
邱美艳，杜鹏，以材，国锋孙潘
（河北工业大学微电子研究所，天津３０３）０１０
摘
要：用直流磁控溅射法分别在Ｓ（１）ｉ１基片及陶瓷基片上制备掺有Ｔ０的ＺＯ薄膜，１ｉ２ｎ并进行５０７０２０℃、０＂退火处理，（对
ＺＯ是应用最早的一种半导体气敏材料，ｎ属表面控制型气敏材料，物理化学性质稳定，其在１００℃才有升华现象，８禁带宽度为３４ｅ可在较．Ｖ，高温度下工作，其检测灵敏度比ＳＯ低，ｎｚ工作温度比ＳＯ高，ｎ２约为４０１ＺＯ薄膜有着对乙醇气５ ℃［．ｎ］体灵敏度比较高的优点，但是也存在着对气体的选择性差的缺点．如对汽油，例天然气，些有机物蒸某气（如氨水，甲醛等）都有比较强的敏感性，，而这些气体对乙醇气体的检测造成了比较大的妨碍，甚至造成气体传感器工作失灵．因而为了提高ＺＯ的气ｎ敏性能，常掺人一些掺杂剂．目前，国内外对ＺＯ的ｎ
ｂ；ｇｅｒｎｓｕｔｒｎ．Ａｆｅｗａｄｎｅｌｇｗａａｒｅｕｅｐｃｉｅｙａ０ｙＩｍａｎｔｏｐｔｅｉｇＸｔｒｒｓａｎａｉｓｃｒｉｄｏｔｒｓｅｔｌｔ５０℃ ａｄ７０℃ ．Ｔｈｎｖｎ０ｅ
维普资讯
第３０卷
第１期
电子器件
ＣｉｅｅＪｕｎｌＯｆＥｅｔｏｅｉｅｈｎｓｏｒａｌｃｒｎＤｖｃｓ
ｖ１３Ｎｏ１０．Ｏ．
２００７年２月
Ｆｂ２０ｅ．０７
ＩｖｓｉａｉｎｏｓＳｎｉｇＰｏｅｔｓｏｎｓｅｎ，ｌｌｉｐｄｗｉｔｈｎｅｔｔＧａｅｓｒｐｒｉｆＮａｏｉｄＺＯＩｉｌＤｏｅｔＴ（ｇｏｎｎｅｚｌＩＦｍｓｈ
ｔｗａｄｈｒａｉｖｐｒａｔｒ５０℃ ａｎａｉｇＴｈｏｇｒｗａＯｚｄｐｎｉｏｒｓｔｅｏｇｎｃａｏｆｅ０ｎｅｌ．ｅｌｎｅｓＴｉｏｉｇｔｍｅ，ｔｅｂｔｅｒｈｎｈｅｔｒｗｅｅｔｅｓｎｉｇｐｏｅｔｓｅｓｎｒｐｒｉ．Ａｆｅ０ ℃ ａｎａｉｇ，ｔｅｓｍｐｅｗｉｎｔｓｄｐｎｈｗｅｘｅｌｎｅｅｔｉｙｅｔｒ７０ｎｅｌｎｈａｌｔ２ｍｉｕｅｏｉｇｓｏｄｅｃｌｔｓｌｃｉｔｈｅｖａｄｈｇｅｓｔｖｔｏｒｓｅｈｎｌａｏ．Ｔｈｅｔｏｅａｉｇｔｍｐｒｔｒ２ｎｉｈｓｎｉｉｉｙｔｗａｄｔａｏｐｒｖｅｂｓｐｒｔｎｅｅａｕｅｉ２０℃ ．Ｗｈｌｈｅｓｔｖｔｓｉｔｅｓｎｉｉｅｉｙ
左右．而其他掺杂量的样品对乙醇气体灵敏度低，随着掺杂时间延长，气敏特性降低．关键词：ｎＺＯ薄膜；；掺杂溅射；气敏特性｝度灵敏
中图分类号：Ｐ１Ｔ２２
文献标识码：Ａ
文章编号：０５９９（０７０－０７ｏ１０ —４０２０）１ｏ３－４
ＡｂｔａｔＮａｏｉｅｎｔｉｉｏｅｔＯｚｗｅｅｐｅａｅ ห้องสมุดไป่ตู้ ｏｈｏｉ１１ｎｌｍｉａｓｂｔａｅｓｒｃ：ｎｓｚｄＺＯｈｎｆｌｄｐｄｗｉＴｉｒｒｐｒｄｂｔｎＳ（１）ａｄａｕｎｕｓｒｔｓｍｓｈ
ＱＩＵＭｅ—ａ，ｉｎＤＵＰｎＳｙｅｇ，ＵＮＹ —ａ，ＡＮＧｏｆｎｉｉＰｃｕ－ｅｇ
（ｉｒｅｃｒｎｓａｃｎｔｕｅＭｃｏｌｔｏｅｒｈＩｓｔｔ，ＨｅｅＵｉｅｓｔｅｈｏｏｙ，ｉｉ０１０Ｃｉａ）ｅＲｅｉｂｉｎｖｒｉＯｆＴｃｎｌｇＴａｎ３０３，ｈｎｙ