基于GaN纳米薄膜的室温三甲胺气体传感器

作     者：李荣超 菅傲群 袁仲云 杨琨 禚凯 LI Rongchao;JIAN Aoqun;YUAN Zhongyun;YANG Kun;ZHUO Kai

作者机构：太原理工大学电子信息与光学工程学院山西太原030024 微纳传感与人工智能感知山西省重点实验室山西太原030024 

出 版 物：《电子元件与材料》 (Electronic Components And Materials)

年 卷 期：2024年第43卷第4期

页      面：395-401,410页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(62003232) 国家自然科学基金(52275568) 中央引导地方科技发展资金项目(YDZJSX2021C003) 

主　　题：GaN 三甲胺 纳米薄膜 气体传感器 室温 

摘      要：三甲胺在实验室和工业生产中被广泛使用,由于其具有毒性和挥发性,开发能够在室温下对其进行检测的传感器尤为重要。采用气喷旋涂和高温氮化的方法制备出GaN纳米薄膜,再利用磁控溅射仪对薄膜的两端溅射覆盖一层金作为电极制作成气体传感器单元并进行了一系列气敏测试。在室温条件下,GaN纳米薄膜传感器对10ppm三甲胺的响应值为2.54,响应/恢复时间分别为41 s和139 s,检测下限为1ppm。传感器在1ppm~50ppm三甲胺浓度范围内也呈现出良好的线性响应,并具有优异的重复性、稳定性和选择性。GaN纳米薄膜传感器的表面堆积覆盖有许多的纳米颗粒,形成的独特结构有利于气体分子的吸附。纳米薄膜表面存在大量的化学吸附氧,使得传感器对三甲胺展现出良好的传感性能。