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本文采用丝网印刷技术,以Al2O3陶瓷为基片,制备出具有RuO2加热器,Ag加热电极,Au测量电极和四个ZnO气敏单元的传感器阵列。用浓度分别为1mol/L、3mol/L、5mol/L、8mol/L的乙酸铜和乙酸锌(摩尔比1:1)溶液,对阵列表面进行浸泡处理, 650℃2h烧结。研究气敏膜的微观结构以及阵列的加热特性、温阻特性和气敏特性,并着重讨论了气敏膜的微观结构和ZnO(n)-CuO(P)异质结对阵列的气敏特性和稳定性的影响。分析了元件制备的一致性状况。用丝网印刷制备气敏传感器阵列,其设备和工艺简单,制备方法灵活,可调控性好,工艺重复性好。制备出的阵列具有好的加热特性、功耗仅为450mW,阵列性能可靠。通过对纯ZnO气敏元件和表面浸泡处理的元件在650℃、2h烧结条件下的微观形貌做SEM分析,发现纯ZnO气敏膜的结构多孔,疏松且颗粒尺寸较大。浸泡处理后, Cu+的加入可以有效地抑制晶粒在高温焙烧过程中的生长,使得气敏膜的结构致密,颗粒较细小。对表面处理前、后传感器阵列的基线电阻和敏感度的稳定性进行对比研究,并进行了机理分析。在400℃下,对100ppm无水乙醇连续30次的短期稳定性测试。元件阵列的基线电阻在测试初期漂移现象明显,随着测试次数的增加逐渐趋于稳定。纯ZnO敏感元件的敏感度在测试过程中变化较大,而经过表面处理的元件敏感度的变化则相对稳定。对元件长期稳定性和空气湿度影响的测试结果表明,纯ZnO敏感元件阵列基线电阻波动较大,基线电阻相对误差εR(>25%)占到了总测试量的20%,存在信号漂移现象。通过浸泡处理的元件基线电阻波动较小,εR(>25%)分别只占总测试量的10%、5%、5%、3.3%表现出良好的稳定性。气敏膜的表面形态和p-n异质结是影响稳定性的主要因素。通过研究表明,改进和提高元器件的制作工艺水平,是改善元件一致性的必要手段。