硅基微结构掺杂复合氧化物气敏传感器薄膜的研究

为了提高气敏材料对甲烷和CO气体的选择性及敏感材料的长期热稳定性等气敏性能，满足对传感器体积小、功耗低、一致性好、集成化等方面的要求，本项目拟采用多靶交替溅射和复合靶共溅射技术在Si基底上生长微结构掺杂复合氧化物薄膜气敏材料，通过磁控溅射参数优化及复合氧化物的组分控制来提高敏感薄膜的气敏性能。采用XRD、AFM、TEM、XPS 等手段测定微结构掺杂复合氧化物气敏材料的成分、结构、尺寸及形貌等材料性质，系统探索气敏薄膜的材料性质对薄膜气敏特性的影响。通过研究气敏材料离子存储层和离子导电层等相关膜层的微观结构、化学组分及它们之间的界面状态对气敏性能的影响，深入探究Si基微结构掺杂复合氧化物气敏材料与甲烷和CO气体的反应机理。同时，利用涨落增强化学传感模式来提高传感器的灵敏度。以期成功制备对甲烷和CO稳定性好、选择性高、与微电子工艺兼容的气敏传感器。达到对易燃、易爆和有毒气体进行及时地成功检测。