波鸿鲁尔大学研发出气体传感器的新型沉积超薄层工艺技术

　　氧化锌层在工业中的应用是多种多样的，从保护可降解物品到检测有毒氮氧化物气体不等。这种层可以通过原子层沉积（ALD）来沉积，该原子层沉积通常使用化合物或简单地使用与空气接触即发火的前体。

　　波鸿鲁尔大学（RUB）的一个跨学科研究团队现在已经建立了一种基于非发火锌前体的新制造工艺，该工艺可以在足够低的温度下进行加工以允许对塑料进行涂层， 可用于氮氧化物传感器以及塑料上的保护层。

　　沉积超薄层

　　为了生产用于二氧化氮（NO 2）的传感器，必须将纳米结构的氧化锌（ZnO）的薄层施加到传感器基板上，然后集成到电气组件中。Anjana Devi教授的团队使用ALD在此类传感器基板上施加了超薄的ZnO层。

　　通常，ALD工艺在工业中使用超薄层来使电气组件小型化，其中一些超薄层的厚度只有几个原子层，同时又提高了效率。为此，需要在表面反应形成这种薄膜的合适的前体。Anjana Devi指出：“因此，ALD工艺背后的化学作用至关重要，并且对最终的薄膜产生巨大影响。”

　　安全处理和最高质量

　　迄今为止，工业制造商已经通过ALD部署了一种反应性强，高度自燃的锌前驱体来生产ZnO薄膜。“在RUB上开发一种安全的ZnO替代ALD工艺的关键是开发一种新型的，非发火的前驱体，该前驱体可以安全处理并能够沉积最高质量的ZnO薄膜，” 该研究的首席作者Lukas Mai解释说。 “挑战在于寻找替代化学方法来替代工业上通常用于ZnO的发火化合物。”

　　新工艺的独特之处在于它可以在非常低的工艺温度下进行，从而有利于沉积到塑料上。因此，新工艺不仅可以用于气体传感器的制造，而且可以用于气体阻隔层的制造。在包装工业中，这些层被施加在塑料上以保护可降解物品，例如食品或药品免受空气污染。