以多孔硅為基底氧化鎢薄膜1/5

從工業(yè)革命開始，人類社會在取得巨大進展的同時也付出了環(huán)境污染和生態(tài)惡化的巨大代價，空氣污染越來越嚴重，二氧化氮（NO2）在其中起著十分重要的影響。NO2的濃度過高可對人類的呼吸系統(tǒng)和眼睛造成直接傷害，因此對NO2氣體的檢測成為一個重要課題。作為氣敏傳感器的金屬氧化物半導(dǎo)體材料異軍突起，SnO2，ZnO，WO3等都被進行過廣泛研究。但這些材料的突出問題在于工作溫度較高、選擇性和靈敏度不甚理想等，不利于集成化和低功耗的發(fā)展趨勢，因此人們采用包括材料摻雜復(fù)合低維化、采用不同制備方法、研究低溫甚至常溫氣敏材料等方式來降低傳感器的工作溫度。其中有學(xué)者就提出：在n型有序多孔硅表面磁控濺射一層氧化鎢薄膜的方式來制備新型的氣敏傳感器。

多孔硅由于其獨特的光學(xué)特性、常溫氣敏特性以及在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，多孔硅因其極大的比表面積而具有很高的表面活性，能吸附外界環(huán)境中大量的氣體分子，改變其電學(xué)特性或光學(xué)特性而表現(xiàn)出氣敏性能。在以多孔硅作為氣敏材料的應(yīng)用中，一般采用光激勵、摻雜或與其他材料復(fù)合的方法達到提高靈敏度或選擇性的目的。氧化鎢作為一種常見的n型金屬氧化物半導(dǎo)體材料，也具有較好的電致變色特性和優(yōu)異的氣敏特性。

通過在n型有序多孔硅表面磁控濺射一層氧化鎢薄膜，利用多孔硅的室溫氣敏性能和氧化鎢對NO2較好的靈敏度優(yōu)勢進行復(fù)合結(jié)構(gòu)氣敏性能的研究。有序多孔硅的孔徑介于介孔硅和大孔硅之間，足夠大的孔徑和較高的孔隙率既有利于與氧化鎢薄膜形成良好的復(fù)合界面，又能保證對氣體的高靈敏度。