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氧化鈀修飾對二氧化錫於一氧化碳低溫感測行為之影響

為了解決DUCATI 796的問題，作者李光中 這樣論述：

鈀金屬(Pd)常用以修飾二氧化錫(SnO2)來改善對氣體的感測效果，然而在高溫下，鈀會被氧化為氧化鈀(PdO)，並增進二氧化錫對氣體的感測效果，所以在本研究中以反應性濺鍍法沉積二氧化錫薄膜並以同樣的方法以氧化鈀修飾(decoration)二氧化錫薄膜。二氧化錫的感測行為與氧離子吸附態、溫度有關，隨感測溫度升高表面吸附氧離子型態會由氧分子離子(O2-)轉變為過氧離子(O22-)，加快了一氧化碳的氧化反應，且在200oC以上二氧化錫的表面晶格氧離子也能參與一氧化碳的氧化反應，增加表面電子濃度的變化量，提升對一氧化碳感測的響應值。經氧化鈀修飾後，因二氧化錫與氧化鈀之間電子轉移作用生成的PN接面，讓

薄膜在室溫下的電阻值提升了約100倍，同時提升對一氧化碳的感測效果，而感測表現隨著溫度變化。在100oC以下以下，表面化學態在感測過程並無明顯變化，響應值的大小和一氧化碳在氧化鈀表面的吸附能力、數量有關 ，因一氧化碳分子吸附於氧化鈀表面對PN接面的影響，增進了對CO的感測效果。在150oC以上，氣體感測除了氣體分子間的反應外，也包含了氧化鈀與一氧化碳之間的氧化還原反應，同時強烈的影響對一氧化碳的感測行為；由於氧化鈀能加快一氧化碳與二氧化錫表面晶格氧離子和吸附氧離子的反應速率，故在通入一氧化碳時，量測的電流值能迅速提升，但後續由於鈀引致的氧分子裂解吸附作用會使電流值逐漸下降。除此之外，經氧化鈀修

飾後，在150、200oC的回復時間也大幅縮減，原因可能與鈀金屬引致的spill over作用，讓氧離子更容易吸附於二氧化錫表面上並修補在感測過程生成的氧空缺。我們藉由在250oC下感測不同濃度的一氧化碳(CO)及X光光電子能譜儀的表面分析實驗，推論出氧化鈀修飾對一氧化碳感測效果的影響及氣體感測機制。