硅纳米孔柱阵列及其四氧化三铁复合薄膜的湿敏电容特性研究

• 作者: 李新建 王海燕
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 硅纳米孔柱阵列 Fe3O4 湿度电容传感特性
• 年，卷（期）: 2005,（5）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、热学和力学性质
• 页码范围: 2220-2225
• 页数: 6页
• 分类号: O4
• 字数: 3782字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-3290.2005.05.047

摘要

报道了硅纳米孔柱阵列(Si-NPA),Fe3O4复合的Si-NPA(Fe3O4/Si-NPA)两种薄膜材料的制备方法并对其形貌和结构进行了表征,研究了其电容湿度传感特性.结果表明,Si-NPA,Fe3O4/Si-NPA均为微米/纳米结构复合体系.当环境相对湿度从11%上升到95%时,采用100 Hz的信号频率进行测试,以Si-NPA和Fe3O4/Si-NPA为电介质材料制成的湿敏元件的电容增加值分别为起始值的1500%和5500%;采用1000 Hz的信号频率测试时,则分别为起始值的800%和12000%,显示出两种材料较高的湿度灵敏性和较强的绝对电容输出信号强度.同时,在升湿和降湿过程中,Si-NPA,Fe3O4/Si-NPA都具有较快的响应速度,其响应时间分别为15 s,5 s和20 s,15 s.文章结合材料的形貌和结构特性对其物理机理进行了分析.上述结果表明,Si-NPA无论是直接作为湿度薄膜传感材料还是作为复合薄膜湿度传感材料的衬底都具有很好的前景.