基片温度对WO_3薄膜的微观结构和NO_2气敏特性的影响

采用直流反应磁控溅射法,在不同的基片温度条件下制备出具有不同微观结构的WO3薄膜,探讨这些薄膜作为气敏材料对NO2气体的气敏特性。WO3薄膜的晶体结构、表面及断面形貌分别采用X射线衍射和扫描电子显微镜进行表征。结果表明:随着基片温度的升高,具有单斜晶WO3结构薄膜的(200)衍射峰强度逐渐增强,薄膜由低基片温度(-75℃)的纳米粉体、过渡到中间基片温度(-50~300℃)的纳米薄膜、直至高基片温度(500℃)的纳米棒组成。所有WO3薄膜均在200℃的工作温度下获得对NO2气体的最大灵敏度。在相同的检测条件下,气体灵敏度随着基片温度的减小和NO2气体浓度(体积分数)的增加而增大。