多功能传感器用氧化钨薄膜

据材料科学家介绍,用氧化钨薄膜来作为多功能传感器的敏感材料是很有前途的,这主要是因为该薄膜具有变色效应、化学稳定性以及半导体效应优异的特点。下面主要介绍的是用真空蒸镀方法制备WO3薄膜的基本信息。

多功能传感器用氧化钨薄膜图片

真空蒸镀方法制备的WO3薄膜通常是非晶态的,不过由于其要应用于气敏传感器方面,所以需要经过退火热处理才能使之结构和电气特性稳定。对于该薄膜来说,大多数情况下,退火热处理和灵敏特性测试一般都是在300—600°C进行。

薄膜的制备:蒸发原料为99.9%浅黄色无水WO3粉末,釆用高真空蒸发系统,在高真空下进行热蒸镀,基片釆用微晶玻璃,基底温度为25°C,蒸发电流大约为150A左右,蒸发过程完全在此环境下完成,将原料WO3粉末装入钼舟中,沉淀过程中基片应与舟始终保持垂直,这样才能保证膜均匀沉积。

多功能传感器用氧化钨薄膜图片

薄膜的退火热处理:真空蒸发的未经退火热处理的WO3薄膜中含有物理吸附水和物理结晶水,这种膜结构疏松、多孔、易溶于水,性能非常不稳定。为了得到性能稳定且灵敏度高的WO3膜,必须对蒸发的WO3薄膜进行适当的退火热处理,排除薄膜中的吸附水和结晶水。另一方面,在退火热处理温度升高的同时,氧化钨薄膜的晶粒会慢慢增大,但又必须保留其多孔的纳米微晶结构,这有利于提高膜的比表面积,进而使之具有更高的灵敏度。

 

 

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