氣相法制取納米三氧化鎢氣敏薄膜

薄膜敏感材料是研究和開發集成感測器和智慧感測器的基礎，納米三氧化鎢是一種很典型的 N 型半導體氣敏材料，它具有較大的比表面積、穩定的化學性質、帶隙較寬，對多種有毒氣體都具有較好靈敏度，可以有效地提高氣敏元件的靈敏度和回應速度，是良好的氣敏薄膜材料。

氣相法是直接利用氣體或者通過各種手段將物質變成氣體，使之在氣體狀態下發生物理變化或者化學變化，最後在冷卻過程中凝聚長大形成納米微粒的方法。氣相法製備與合成納米三氧化鎢薄膜，主要是將合成的三氧化鎢晶體經過昇華、蒸發與分解等步驟轉化為三氧化鎢氣相狀態，通過設定實驗條件，使之轉化為三氧化鎢的飽和蒸汽。最後，當溫度降低時，飽和蒸汽會遇冷結晶，從而生長為納米結構三氧化鎢晶體。

製備納米三氧化鎢氣敏薄膜的氣相法包括化學法和物理法兩種。

化學氣相沉積法（CVD）原理是利用氣體原料在氣相中發生化學反應形成並經過成核、生長兩個階段最終制得所要產物(如薄膜、顆粒、晶須)。採用化學氣相沉積也是一種製備WO₃薄膜的方法。以W(CO)₆作為原料，加熱到60～100℃，產生蒸氣，再用N2載氣將產生的蒸氣以300cm³min^-1  流速載入，W(CO)₆在反應室分解，可使WO₃沉積到基底上。化學氣相沉積法具有過程連續，可控制，產品純度高等特點，同時也可用此方法連續式製備多層功能性複合薄膜。

物理氣相沉積法（PVD），包括納米結構三氧化鎢氣相粒子成核、WO₃晶核長大和聚集等諸多基本的粒子生長的過程。通過基本的物理過程完成粒子轉移和把基本單元轉移到特定位置的方法被稱之為物理氣相沉積法。典型方法有真空蒸發法，其原理是在高真空條件或高純惰性氣氛下(Ar、He)，對蒸發物質進行真空加熱，WO₃蒸氣在惰性氣體介質中冷凝形成微粒薄膜。近年來又相繼發展了電子束蒸發、離子束輔助蒸發等工藝技術。

不管是化學沉積法或是物理沉積法制取三氧化鎢薄膜，它們製備的薄膜純度高，性能穩定，顆粒分佈均勻，適合於低熔點、單成分薄膜的製備，但缺點也很明顯，就是成本高，製備條件要求嚴格，工藝複雜，不宜大面積製備。

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