电子论文-多孔Al2O3薄膜感湿材料的湿敏特性研究

多孔Al2O3薄膜感湿材料的湿敏特性研究

　2002年第21卷第8期　　　　　　　　　　传感器技术(JournalofTransducerTechnology)

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多孔Al2O3薄膜感湿材料的湿敏特性研究

任　豪1,章佩娴2

(1.广州市光机电工程研究开发中心,广东广州510630;

2.中山大学物理系,广东广州510275)

摘　要:通过对阳极氧化多孔Al2O3,将阳极氧化参数对多孔Al2O3薄膜的结构和形态的影响与多孔Al起来进行分析,2O3薄膜湿度传感器具有更好的感湿特性。

关键词:2;中图分类号::A　　　文章编号:1000-9787(2002)08-0011-03

ResearchonthehumiditysensitivecharactersofporousAl2O3thin

filmhumidityresponsematerial

RENHao1,ZHANGPei2xian2

(1.GuangzhouResearchandDevelopmentCenterofOptics2Mechanics2ElectricityEngineering,Guangzhou510630,China;

2.DeptofPhys,ZhongshanUniversity,Guangzhou510275,China)

Abstract:ThepreparationtechnologiesandthecapacitancehumiditysensitivecharactersofanodicoxidationporousAl2O3thinfilmhavebeeninvestigated.Thehumidityresponsecharactershadbeenanalyzedwiththeaf2fectionofanodicoxidationparametersonthestructureandmorphologyofporousAl2O3thinfilm,asahighquali2tyhumidityresponsematerialofhumiditysensor.Soitcouldputforthmoresufficientexperimentdatumtoim2provetheprocessingparametersandmadethisnewporousAl2O3thinfilmhumiditysensorwithmoresplendidhumidityresponseproperties.

Keywords:porousAl2O3thinfilm;humiditysensor;anodicoxidation

0　引　言

在一定的难度的,一方面氧化铝湿度计问世比较早,已有近60年的历史。在此期间对其有关的结构及感湿机理已经进行了较为全面且深入的研究;二是研究涉及的学科范围比较多,知识面广。在这种情况下,采用对比和综合的方法,重点讨论了不同的阳极氧化工艺参数对湿敏特性的影响,将阳极氧化和湿度传感这两方面相对独立的工艺与理论有机的联系在一起。分析多孔Al2O3薄膜的结构形态特性与多孔Al2O3湿度传感器的感湿机理和湿敏特性的关系,对实验规律和现象进行了合理的解释。通过大量的实验,总结了优化的多孔Al2O3薄膜湿度传感器的制备工艺,分析了这种湿度传感器的感湿机理及湿敏特性与规律,使新型多孔Al2O3薄膜湿度传感器具有良好的湿敏特性和适用性。

在众多类型的湿度传感器中,多孔Al2O3湿度传感器,因为其良好的低湿度感湿特性,独特的形成机制、感湿机理而受到普遍的重视。自1953年,Ansbacher和Jason[1]首先报告了多孔Al2O3的湿度

效应以来,多孔Al2O3湿度传感器一直在不断的改进和发展。科学家对其进行了深入的研究,包括多孔Al2O3薄膜的形态和形成机制、等效电路理论、电特性以及湿敏特性等等

[2]

。在Al2O3湿度传感器的

发展过程中,逐渐形成以电容值作为感湿特征量来测量湿度。基本结构绝大部分为以铝基片和金膜作为两极,以化学阳极氧化法生成的多孔Al2O3层为介质的电容器。

目前,在多孔Al2O3湿度传感器的研究上是存

收稿日期:2002-04-10