原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0042207X22007424

研究背景

    乙醇的快速有效检测在代谢性疾病的诊断和医疗监测中发挥着重要作用。由于体积小、灵敏度高、易于操作和成本低，化学电阻式气体传感器在气体检测中起着关键作用。半导体金属氧化物（SMO）因其在气体环境中稳定、显著和可逆的表面电阻变化而被广泛用作气敏材料。

    然而，一般合成的SMO材料会被制成浆料，然后丝网印刷或分布在加热板上，以制造气体传感器，这与MEMS技术不兼容，并且对于商业化的气体传感器来说并不可靠。溅射技术在商业中用于沉积SMO传感材料，由于其许多优点，如高沉积速率、大面积膜的优异稳定性以及传感膜的适当粘附性，在生产实用且廉价的MEMS气体传感器方面已变得流行。

    尽管如此，溅射的气敏薄膜由于表面致密总是显示出低灵敏度和低响应恢复速度。由于异质结在复合材料中的协同作用，其已被证明是提高SMO材料气敏性能的可行方法。

研究内容

    在陕西省创新团队和深圳市科技计划项目等项目资助下，研究人员采用兼容MEMS工艺的溅射技术制备TiO₂和SnO₂薄膜，并研究多层TiO₂/SnO₂异质结对快速灵敏的乙醇检测的影响。

    其中，以两层TiO₂/SnO₂异质结作为气敏材料的传感器在260℃下对50 ppm的乙醇展现出了7.55的响应，并且响应恢复快速（33 s/298 s），另外还具有优异的重复性和选择性。通过比较不同层异质结的气敏特性，发现更多的层异质结可能降低异质结和吸附氧对乙醇传感性能的积极影响。

    该工作近期发表在《Vacuum》期刊上， 博士生田鑫为第一作者，王海容教授、韦学勇教授等为该论文的合作作者。