非接触点胶打印用ZnO-SnO2复合气敏墨水的制备及气敏性能研究

作     者：王建搏 贾明昊 王兴锋 雷鸣 沈杰 金伟 

作者机构：武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室 武汉微纳传感技术有限公司 武汉理工大学材料科学与工程学院 

出 版 物：《硅酸盐通报》 (Bulletin of the Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2024年第10期

页      面：3878-3885页

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(62171331) 

主　　题：非接触点胶打印 复合气敏墨水 ZnO-SnO2 PEG400 微热板 气体传感器 

摘      要：非接触点胶打印是一种新型、高精度、无模板、低成本的成膜技术，墨水的理化性质是决定打印薄膜质量的关键，对微电子器件性能有着重要影响。本文采用聚乙二醇400（PEG400）作为分散剂取代传统的高分子量分散剂，以乙二醇和丙三醇为溶剂、ZnO-SnO2复合气敏材料为功能相制备高性能气敏墨水，并利用非接触点胶技术在基于微电子机械系统（MEMS）的微热板上打印ZnO-SnO2复合气敏薄膜。根据墨水的黏度及悬浮稳定性，分析了PEG400含量和固含量对墨水理化性质的影响，通过SEM观察薄膜的微观形貌，研究结果表明，当固含量为15%（质量分数，下同）、PEG400含量为6%时，复合气敏墨水具备可打印性及低温烧结成膜特性，制备的复合气敏薄膜厚度均匀，表面平整，边缘规整，对丙酮气体有良好的响应。