近期,中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所微納技術(shù)與器件研究室的微納氣體傳感器研究團隊在高性能氣敏器件的宏量制作及其生化戰(zhàn)劑檢測應(yīng)用研究方面取得了新進展,相關(guān)研究成果已發(fā)表在國際期刊《化學(xué)通訊》和《科學(xué)報告》上
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半導(dǎo)體氧化物電阻型薄膜氣體傳感器,由于其成本低廉、制作簡單及使用方便等優(yōu)點,在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。而發(fā)展用于高端領(lǐng)域的質(zhì)優(yōu)價廉的高性能氣敏器件,一直是人們所追求的目標(biāo)與面臨的挑戰(zhàn)。近年來,固體所研究人員與中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所的相關(guān)課題組合作,針對這些問題,提出了一種微納融合的策略,將基于有機模板的微/納結(jié)構(gòu)有序多孔薄膜與基于微電子機械加工(MEMS)技術(shù)的微型基板相結(jié)合,成功地研制出高性能電阻型薄膜氣敏器件,獲得了秒級快響應(yīng)、痕量檢測限與10毫瓦級低功耗等優(yōu)越的器件性能,相關(guān)成果發(fā)表在《科學(xué)報告》(Sci. Rep. 2013, 3, 1669)上。
微/納米結(jié)構(gòu)器件的實用化,仍然是當(dāng)前納米科技研究的一大難點,主要原因是制作成本較高。為此,雙方圍繞著制作低成本高性能器件這一目標(biāo)進行技術(shù)攻關(guān),結(jié)合兩個研究組在晶圓級MEMS加工工藝和大面積有機模板制作技術(shù)的特長,提出了一種新型的晶圓級高性能氣敏器件的制作策略,即采用布滿MEMS基傳感芯片的硅晶圓片作為襯底,基于模板轉(zhuǎn)移-溶液浸漬法,將晶圓大小的高質(zhì)量有機模板轉(zhuǎn)移其上,以期一次獲得大量MEMS基氣敏器件。
圖1. 晶圓級高性能氣敏器件的宏量制作技術(shù)方法