[发明专利]一种基于气溶胶沉积的传感器感湿薄膜检测方法

摘要

本发明提供了一种基于气溶胶沉积的传感器感湿薄膜检测方法，在可控相对湿度范围为20–90％的腔体中测量传感器电容变化，同时观察在低相对湿度和高相对湿度下传感器芯片长期工作的稳定性与可靠性。经测试，本方法制备的湿度传感器表现出极短的响应时间(3秒)和恢复时间(6秒)，分别为3秒和6秒，且经过120小时以上的老化试验后最大误差率持续低于0.1％。相比其他的钛酸钡基湿度传感器，本方法耗能低、灵敏度高、性能稳定。通过对横截面透射电镜进行观察，所制备的膜表现出过渡性的致密度变化结构，且吸湿和解吸受特定的毛细结构调控。最后，通过物理模型对钛酸钡薄膜增强湿敏性的机理做出了论证。

主权项

1.一种基于气溶胶沉积的传感器感湿薄膜检测方法，其为通过气溶胶沉积法来制备湿敏薄膜的方法，所述气溶胶沉积法通过将钛酸钡颗粒喷射到基底上形成传感器钛酸钡薄膜，其特征在于，所述检测方法包括如下内容：(1)湿度检测使用LCR数字电桥来测量电容变化，在20％～60％的低相对湿度和60％～90％高相对湿度情况下，分别对灵敏度进行统计分析，检测相应的湿度检测能力；(2)所述钛酸钡薄膜结晶度检测分别检测高温退火200度、400度、600度的情形下，钛酸钡薄膜表面晶粒的生长过程，BaTiO₃的峰高随平缓峰值移动而增加，在退火温度200–400℃范围内微晶的尺寸随温度升高而增加，600℃退火时薄膜的峰值和标准的BaTiO₃四方钙钛矿相匹配，说明高温退火可以引导晶体结构的逐渐恢复；(3)所述钛酸钡薄膜横截面结构检测多次检测500度退火后芯片的TEM截图，对比200度、400度、500度感湿膜的密度结构，验证制备的所述钛酸钡薄膜的结构特征；(4)结构性能对水分吸收的检测，检测钛酸钡薄膜结构对水分吸收的影响；(5)建立传感器湿度检测模型检测传感器灵敏度。