納米碳化硅/硅納米孔柱陣列濕敏性能研究

編號：NMJS02157

篇名：納米碳化硅/硅納米孔柱陣列濕敏性能研究

作者：王海燕； 陳紅彥； 胡青飛； 孟曉波； 韓昌報； 李新建；

關(guān)鍵詞：濕度傳感器； SiC/硅納米孔柱陣列； 化學(xué)氣相沉積；

機(jī)構(gòu)： 鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院材料物理實驗室； 鄭州輕工業(yè)學(xué)院技術(shù)物理系；

摘要： 以硅納米孔陣列(S i-NPA)為襯底,采用化學(xué)氣相沉積法分別制備了S iC納米顆粒/S i-NPA(nc-S iC/S i-NPA)和S iC納米線/S i-NPA(nw-S iC/S i-NPA)復(fù)合體系,并對其表面成分和形貌、室溫濕敏性能進(jìn)行了表征。實驗結(jié)果表明,nc-S iC/S i-NPA和nw-S iC/S i-NPA均對水蒸氣表現(xiàn)出靈敏的電容響應(yīng)。當(dāng)環(huán)境相對濕度從11%增加到95%,在100 Hz的測試頻率下nc-S iC/S i-NPA的電容增加了750%,而nw-S iC/S i-NPA的電容增加了1050%。通過升濕和降濕動態(tài)過程,測得nc-S iC/S i-NPA的響應(yīng)和恢復(fù)時間均為10 s,nw-S iC/S i-NPA的響應(yīng)和恢復(fù)時間分別為100 s和150 s。分析表明,nc-S iC/S i-NPA、nw-S iC/S i-NPA對濕度的高度敏感性主要源于nc-S iC、nw-S iC所引起感應(yīng)面積的巨大增加,而其較短的響應(yīng)和恢復(fù)時間則歸因于陣列結(jié)構(gòu)為水蒸氣提供了有效的傳輸通道。