氩等离子体处理WO₃氢传感器

重复性显著增强

通过等离子体刻蚀调控氧空位，解决了传统金属氧化物半导体气体传感器重复性不足的核心难题。

Yang, Zhiyong · Jianbang, Chen · Xingwang, Long · Liu, Lei · Yanyu, Jiang · Ren, Zhicong · Junfeng, Peng · 游道通 · 郭团

Journal of Lightwave Technology 2024

具体参数

检测限

{'zh': '8', 'en': '8'} ppm

技术优势

重复性大幅提升

通过氩等离子体刻蚀精确调控WO₃中的氧空位浓度，使传感器在数十次连续氢气测量中信号高度稳定，解决了传统金属氧化物传感器重复性差的通病。

信噪比大幅改善

氧空位浓度的优化使得传感材料对目标气体的响应更灵敏且基底噪声更低，从而获得了更清晰、更可靠的氢气检测信号。

检测限低至8 ppm

传感器的检测下限达到8 ppm，能满足早期氢泄漏预警和痕量氢气检测的严苛要求，在安全监测领域具有重要价值。

应用场景

• 氢气泄漏监测：以8 ppm的检出限实现早期氢泄漏预警，避免泄漏累积至危险浓度。
• 氢安全检测：凭借高度可重复的特性，为氢安全提供可靠在线监测，减少误报漏报。
• 光纤气体传感：采用倾斜光纤布拉格光栅结构，可直接接入现有光纤传感网络用于多点氢气监测。
• 可穿戴气体检测：薄膜型传感器可小型化，低功耗，适合集成到便携式或可穿戴安全设备中。
• 工业气体传感网络：批量制备工艺确保元件一致性，支持在工业环境中部署大规模氢传感网络。