波鴻魯爾大學研發出氣體傳感器的新型沉積超薄層工藝技術

2020-12-24 RFID世界網

　　氧化鋅層在工業中的應用是多種多樣的，從保護可降解物品到檢測有毒氮氧化物氣體不等。這種層可以通過原子層沉積（ALD）來沉積，該原子層沉積通常使用化合物或簡單地使用與空氣接觸即發火的前體。

　　波鴻魯爾大學（RUB）的一個跨學科研究團隊現在已經建立了一種基於非發火鋅前體的新製造工藝，該工藝可以在足夠低的溫度下進行加工以允許對塑料進行塗層， 可用於氮氧化物傳感器以及塑料上的保護層。

　　沉積超薄層

　　為了生產用於二氧化氮（NO 2）的傳感器，必須將納米結構的氧化鋅（ZnO）的薄層施加到傳感器基板上，然後集成到電氣組件中。Anjana Devi教授的團隊使用ALD在此類傳感器基板上施加了超薄的ZnO層。

　　通常，ALD工藝在工業中使用超薄層來使電氣組件小型化，其中一些超薄層的厚度只有幾個原子層，同時又提高了效率。為此，需要在表面反應形成這種薄膜的合適的前體。Anjana Devi指出：「因此，ALD工藝背後的化學作用至關重要，並且對最終的薄膜產生巨大影響。」

　　安全處理和最高質量

　　迄今為止，工業製造商已經通過ALD部署了一種反應性強，高度自燃的鋅前驅體來生產ZnO薄膜。「在RUB上開發一種安全的ZnO替代ALD工藝的關鍵是開發一種新型的，非發火的前驅體，該前驅體可以安全處理並能夠沉積最高質量的ZnO薄膜，」 該研究的首席作者Lukas Mai解釋說。 「挑戰在於尋找替代化學方法來替代工業上通常用於ZnO的發火化合物。」

　　新工藝的獨特之處在於它可以在非常低的工藝溫度下進行，從而有利於沉積到塑料上。因此，新工藝不僅可以用於氣體傳感器的製造，而且可以用於氣體阻隔層的製造。在包裝工業中，這些層被施加在塑料上以保護可降解物品，例如食品或藥品免受空氣汙染。

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