基于MEMS纳米孔Al2O3基板的CuCl2／CuPc传感器及机理研究

用MEMS微加工方法，以具有90～100nm孔柱的Al2O3膜为基板，设计并制作了具有φ0．2mm微孔通道的气体传感器芯片，并通过真空镀膜方法把CuCl2杂化修饰的CuPc蒸镀成气敏膜，以微壳封装方法制成微结构传感器，实现了主动吸气的检测模式，提高了响应时间和气敏性。通过SEM观察，可见良好的膜表面形貌和尺寸：Al2O3膜基板厚度为0．25mm，侧面为柱状紧密体，表面呈现90～100nm纳米孔活性态；用做电极和加热器的Pt膜的厚度为500nm，柱状密排；敏感膜厚为150nm，连续规整；微壳深度为150～200μm。测试结果表明，传感器对液氯蒸气具有较好的气敏性，其灵敏度为0．01％ Cl2浓度下的5倍以上，响应时间小于30s，并呈现N型半导体的变化规律。分析了改变通气状态和加热电压等条件时对传感器气敏性的影响，探讨了CuPc有机半导体的气敏机理。