SnO2/n-Si双层结构的湿度敏感性及其物理机制*

在室温下利用直流磁控溅射方法在硅基底上制备了二氧化锡薄膜,得到Sn O2/n-Si双层结构。利用扫描电子显微镜对二氧化锡薄膜的结构进行表征、分析。通过测量双层结构在干燥及湿度环境中的伏安特性,研究了其湿度敏感性。结果表明:双层结构在干燥和湿度环境中均表现出二极管特性,且从干燥环境向湿度环境过渡时,该结构在正向偏压下电流变化明显。基于该结构正向偏压下的伏安特性研究其湿度敏感性,研究发现双层结构在工作电压为0.25 V时,湿度灵敏度最佳。灵敏度随着环境湿度的增大而增大,在相对湿度为67%时,灵敏度达到142%,响应时间和恢复时间分别为550 s和240 s。最后,基于能带理论,揭示了双层结构湿度敏感性的物理机制。该研究对湿度传感器的开发具有一定的指导意义。