以溶膠凝膠法製備氧化鎢薄膜應用於二氧化氮氣體感測器之研究

Preparation of tungsten oxide thin film by sol-gel method for nitrogen dioxides gas sensor application

游騰德(Teng-Te Yu)

指導教授 ： 程金保

國立臺灣師範大學/科技學院/機電科技研究所/碩士(2007年)

摘要

本研究以金屬烷氧化合物(M-OR) 為前驅粉體製作氧化鎢薄膜鍍液，前
驅溶液以異丙醇為溶劑，使用旋塗方式將氧化鎢薄膜塗佈於具有指叉電極之
氧化矽基板上，比較氧化鎢薄膜不同溫度退火及不同退火氣氛條件（大氣退
火、真空退火與氧氣氛退火）之氣體感測性質分析。本研究中使用AFM、
SEM 與XRD 觀察鍍膜表面形貌與微結構，並觀察各項性質隊氣體感測之影
響。
由SEM 觀察薄膜表面形貌發現本實驗所製備之氧化鎢薄膜表面皆具有
微小裂縫與微孔現象，有利於感測氣體的吸附。實驗結果顯示，本實驗所製
備之WO3 經大氣400℃退火一小時熱處理後得monoclinic 結構，隨退火溫度
升高其晶粒隨之增大。對NO2 氣體感測之靈敏度在200℃以下隨操作溫度升
高而增加，於200℃操作時有最大之靈敏度，之後隨操作溫度升高而下降，
而氣體感測反應時間與回復時間隨溫度升高而縮短。氧化鎢薄膜經不同氣氛
退火後，以大氣退火其靈敏度最佳、真空退火次之而氧氣氛退火最差。

關鍵字

氧化鎢 ； 二氧化氮 ； 氣體感測 ； 溶膠凝膠法

參考文獻

(1992) 50-56.

「Solid-State Gas Sensors A Review」, J. Electrochem. Soc. 139 (1992)

(2005) 68-80.

4. G. Sberveglieri, 「Recent developments in semiconducting thin-film gas

sensors」, Sensors and Actuators B, 23 (1995) 103-109.