朱桂兵，汪春昌，Suaib Adim

(1.南京信息职业技术学院，江苏南京 210046；2.安徽大学介电功能材料实验室，安徽合肥 213001)

0 引言

5G通信和物联网技术的快速发展，对湿度的实时在线信息采集终端的传感精度有了更高的要求[1-7]。电容式湿度传感器由感湿材料和测试电极组成，不仅具备一般湿敏传感器的全部优点，且因为其结构简单，制造工艺成熟，价格低廉和更适用于交流电环境而备受研究者的关注[3-6,8-11]。迄今为止，研究者更多地关注于改善感湿材料的性能，利用不同结构的金属氧化物、有机聚合物或碳基材料等制备出了各种具有较高湿敏特性的薄膜化或纳米线化材料，金属氧化物因为具有来源广阔、制备简单、价格低廉以及便于利用现有的微电子制造工艺等优点而备受推崇[12-16]。

氧化铈(CeO2)是一种价格低廉的高介电常数材料，薄膜化的CeO2往往具有更高的介电常数[17-21]，相同湿度变化条件下，其电容变化率更明显，被铜[21]、衫[22]、钇[23]、锶[24]、钆[21，22]等元素掺杂后往往能够引起氧载流子含量发生巨大变动，使本来就具备丰富的表面晶格氧空位(Vo)的CeO2的敏感特性呈现指数级变化，从而使其成为能够制备高增敏湿敏传感器的理想候选基质材料。当钆离子被掺杂进CeO2晶格后产生的主要缺陷是游离态的氧空位[21-23]，因为氧离子能够与氧空位交换位置实现导电，因此通过增加氧空位浓度可以提高材料的电导能力和储电能力[24-25]，当水分子和这些游离氧空位及表面缺陷接触时，因为其能够为水分子的吸附提供良好的充足的吸附点位，反而导致杂化CeO2材料的湿敏性能得到了大幅提高[12,19]。……