碳纳米管具有许多独特的优良特性,如优越的气体吸附特性和电学特性等。本项目的目标是基于碳纳米管实现多种气体检测的气体阵列传感器利用碳纳米管作为敏感和电信号转换材料,结合MEMS微结构,并通过多种方法对碳纳米管进行修饰,实现高灵敏度的气体传感器。主要开展了以下工作碳纳米管薄膜的导电机理与气体敏感特性研究;MEMS微电极制作与图形化沉积碳纳米管薄膜工艺研究;碳纳米管薄膜的表面修饰方法研究;碳纳米管薄膜气体传感器的敏感测试以及传感器阵列的设计与制作。主要创新点和成果包括利用碳纳米管优越的吸附特性和电特性,既作为敏感材料,又作为电信号的测量对象,实现高灵敏度气体的检测;为实现在MEMS微电极上组装碳纳米管薄膜,采用薄膜电阻可控的介电电泳方法和可控薄膜厚度的层层自组装方法来实现在微电极上图形化沉积碳纳米管薄膜;为改善碳纳米管薄膜的敏感性和选择性,采用聚合物和金属粒子对碳纳米管进行修饰;针对多种方法修饰的碳纳米管薄膜进行了湿度、酒精蒸汽、苯蒸汽、氧气、二氧化碳等的敏感特性测试,实现了基于碳纳米管的多种气体检测,并设计和制作了基于碳纳米管薄膜的阵列式传感器样品。
英文主题词MEMS; Carbon nanotube; surface modification; Gas Sensor