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WO_3薄膜的制备及特性研究

作　者: 陈曦
导　师: 蒋亚东
学　校: 电子科技大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 氧化钨薄膜真空蒸发镀膜退火热处理 NO2 SEM XRD AFM
分类号: TB43
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

本文采用真空镀膜工艺分别在微晶玻璃衬底上沉积了金叉指电极和WO3 薄膜,在实验中WO3薄膜分别在300℃—600℃范围内进行了退火热处理。实验中采用SEM、XRD、AFM 等手段对制备的WO3薄膜进行了分析。分析表明,随着退火热处理温度的升高,WO3 晶粒逐渐增大,并逐渐从非晶态向晶态转变,最终得到了六方结构并且是在<100>方向上择优取向的WO3 薄膜,获得了稳定性较好的工艺条件。最后对WO3 敏感膜进行了湿度及NO2 敏感特性测试,在分析退火温度对WO3薄膜湿敏特性和NO2敏感特性造成的影响中发现:退火温度为500℃样品和退火温度600℃为样品都随着相对湿度升高,阻值变小,变化规律与感湿机理是一致的。元件对于NO2的敏感性很大程度上依靠元件的热处理条件和工作温度,退火热处理温度为600℃、工作温度为200℃的元件有较好的敏感特性。

全文目录

中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章前言  8-16
  1.1 传感器的国内外研究现状及发展趋势  8-12
  1.2 多功能传感器国内外研究现状  12-14
  1.3 课题选题的目的及意义  14-16
第二章 WO_3薄膜的制备方法及器件结构设计  16-26
  2.1 WO_3 薄膜的制备方法  16-18
    2.1.1 蒸发法  16
    2.1.2 溅射法  16-17
    2.1.3 CVD 法  17
    2.1.4 Sol-Gel 法  17-18
  2.2 实验设备简述  18-22
    2.2.1 真空蒸发设备  18-19
    2.2.2 蒸发源  19-21
    2.2.3 影响薄膜质量的因素  21-22
  2.3 衬底的预处理及清洗  22
  2.4 WO_3 薄膜传感器结构设计  22-23
  2.5 制作器件的工艺过程  23-25
  2.6 小结  25-26
第三章 WO_3薄膜结构特性的测试与分析  26-36
  3.1 表面形貌分析  26-30
    3.1.1 扫描电子显微镜  26-28
      3.1.1.1 不同退火热处理温度的样品的SEM 分析  26-27
      3.1.1.2 不同衬底温度的样品的SEM 分析  27-28
    3.1.2 原子力显微镜  28-30
  3.2 X 射线衍射分析  30-34
    3.2.1 不同退火热处理温度的X 射线衍射分析  31-34
    3.2.2 不同衬底温度的样品的X 射线衍射分析  34
  3.3 小结  34-36
第四章测试系统的建立  36-39
  4.1 测试系统的要求  36
  4.2 测试系统的气路设计  36-37
  4.3 测试系统的整体结构  37-39
第五章 WO_3薄膜传感器的敏感特性测试与分析  39-50
  5.1 WO_3 薄膜元件的湿敏特性  39-40
  5.2 敏感元件对于NO_2的气敏特性  40-49
    5.2.1 气敏元件的重要参数  40-41
    5.2.2 机理分析  41-42
    5.2.3 工作温度对元件敏感特性的影响  42-45
    5.2.4 退火热处理温度对元件敏感特性的影响  45-49
  5.3 小结  49-50
第六章结论与展望  50-52
参考文献  52-55
致谢  55-56
个人简历  56-57
读研期间发表的论文情况  57

WO_3薄膜的制备及特性研究

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