按質量計算,在SnO2中加入3~5%的ThO2,5%的Sm2.在600℃的H2氣氛中燒結,制成厚膜器件,工作溫度為400℃。則可作為CO檢測器件。上圖右圖是燒結溫度為600℃時氣敏器件的特性。可看出,工作溫度在170~200℃范圍內,對H2的靈敏度曲線呈拋物線,而對CO改變工作溫度則影響不大,因此,利用器件這一特性可以檢測H2。而燒結溫度為400℃制成的器件,工作溫度為200℃時,對H2、CO的靈敏度曲線形狀都近似呈直線,但對CO的靈敏度要高得多,可以制成對CO敏感的氣體傳感器。
1、靈敏度 當氫氣濃度較低時,氫氣敏MOSFET靈敏度很高,1ppm氫氣濃度變,△UT的值可達到10mV,當氫氣濃度較高時,傳感器的靈敏度會降低。 2、對氣體選擇性 鈀原子間的“空隙”恰好能讓氫原子通過,因此,鈀柵只允許氫氣通過,有很好的選擇性。 3、響應時間 這種器件的響應時間受溫度、氫氣濃度的影響,一般溫度越高,氫氣濃度越高,響應越快,常溫下的響應時間為幾十秒。
4、穩(wěn)定性 實際應用中,存在UT隨時間漂移的特性,為此,采用在HCl氣氛中生長一層SiO2絕緣層,可以顯著改善UT的漂移。 除氫氣外,其他氣體不能通過鈀柵,制作其他氣體的Pd—MOSFET氣敏傳感器要采用一定措施,如制作CO敏MOSFET時要在鈀柵上制作約20nm的小孔,就可以允許CO氣體通過。另外,由于Pd—MOSFET對氫氣有較高的靈敏度,而對CO的靈敏度卻較低,為此可在鈀柵上蒸發(fā)一層厚約20nm的鋁作保護層,阻止氫氣通過。鈀對氨氣分解反應的催作用較弱,為此,要先在SiO2絕緣層上沉淀一層活性金屬,如Pt、Ir、La等。再制作鈀柵,可制成氨氣敏MOSFET。