张 正，王少华，赵亚许，花中秋，田学民，武 一

（河北工业大学电子信息工程学院，天津市电子材料与器件重点实验室，天津300401）

随着中国可持续发展战略的不断推进， 天然气等新能源的需求正不断扩大。但是，天然气的泄漏和不正确的使用都极易导致窒息中毒、 火灾爆炸等事故，由此引起了人们的高度重视［1］。 甲烷（CH4）是天然气的主要成分，属于易燃易爆、无色无臭的气体，当达到4.9%～15.4%（体积分数）的爆炸极限时，很容易发生爆炸。因此，有必要研制高灵敏度的甲烷气体传感器。目前，不同类型的传感器被应用于甲烷的检测。其中，基于金属氧化物半导体（MOS）的气体传感器具有灵敏度高、功耗低、易于集成等优点，具备广泛的应用前景。 以二氧化锡（SnO2）为基础的传感器在较高的工作温度下对CH4表现出敏感的响应。 D.P.Xue 等［2］以氯金酸和 SnO2粉末为前驱物，通过浸渍法合成了Au 修饰的SnO2纳米复合材料。 在SnO2表面负载Au 纳米颗粒，提高了SnO2纳米复合材料的比表面积和材料表面的氧含量， 进而提高了表面吸附还原气体的能力， 从而提高对CH4的敏感度。也有文献报道，在SnO2表面负载Pd、Pt 等贵金属元素来提高SnO2对CH4的气敏响应能力， 说明SnO2是用于检测 CH4的良好材料［3-4］。

虽然通过负载等手段实现了对CH4的高灵敏度，但对CH4的选择性却不太理想。 一氧化碳（CO）一般由汽车尾气和家庭燃料燃烧不足产生， 是空气污染的主要气体之一［5-6］。 由于 CO 和 CH4两种气体具有相同的还原特性， 因此传感器在CO 和CH4之间的交叉灵敏度仍然是这些传感器的主要问题之一［7］。……