APP下载

表面碳化的硅纳米孔柱阵列的H2S室温电容传感特性*

2012-04-24王海燕王伶俐胡青飞李新建

传感技术学报 2012年1期

王海燕,王伶俐,胡青飞,李新建*

(1.郑州大学物理工程学院,材料物理教育部重点实验室,郑州450052;2.郑州轻工业学院技术物理系,郑州450002)

硫化氢(H2S)是一种毒性气体,主要来自于煤炭、石油、天然气等能源材料的加工和使用过程。H2S的毒性极强,国际认定的H2S安全临界浓度值(LTV)为 10×10-6,而一旦其浓度超过 250×10-6将会对人体器官造成极大伤害,甚至导致人的死亡。因此,对具有高灵敏度、选择性和稳定性的H2S气体传感器的研究,在工业生产过程控制和环境安全等方面均具有非常重要的意义。目前,有关H2S气体传感材料的研究主要集中于氧化物半导体材料,包括氧化钨[1-3]、氧化铁[4-6]、氧化锡[7-8]和氧化锌[9]等。氧化物半导体能够对低浓度H2S气体做出较灵敏的响应,同时,通过掺杂以及多氧化物复合的方法,也能在一定程度上实现对H2S气体的响应选择性。但是,氧化物半导体传感材料普遍存在需要较高工作温度以及在还原性气氛中表面稳定性较差等缺点,这使得它们在转换为器件应用时必然存在高能耗和寿命短等问题。因此,对室温下能够对H2S作出灵敏响应且具有较高稳定性的传感材料的研究是H2S气体传感器领域的一个重要研究方向。

碳化硅(SiC)是一种宽带隙半导体,具有很高的化学和热稳定性,以其制备的电子元器件能够长期应用在高温、高频以及腐蚀性环境中[10]。已有相关研究表明,室温下多孔SiC能够对水蒸气[11]、氨气[12]等作出灵敏的电容响应,这预示着研究基于SiC的H2S气体传感器也是可能的。……

登录APP查看全文