大连理工大学学报

作者：徐林欣,张贺秋,夏晓川,吴一航,谷海燕,朱江,郭文平,黄慧诗,梁红伟

关键词：AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)聚乙烯亚胺(PEI)CO2传感器

基金：国家自然科学基金资助项目(11975257120750451187509762074146)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DUT20RC(3)042DUT19RC(3)074DUT19LK45)；大连市科技创新基金资助项目(2023JJ12GX013).

AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)已被广泛应用于氢气、氨气和硫化氢等气体传感器的开发，但针对二氧化碳(CO2)气体的AlGaN/GaNHEMT传感器研究仍相对较少．采用物理涂覆法将聚乙烯亚胺(PEI)功能化AlGaN/GaNHEMT的栅极表面，构建了PEI-HEMT传感器用于CO2检测．在室温条件下，该传感器可实现2%~15%浓度CO2的检测．随着环境湿度升高，其对CO2的响应灵敏度增强，基线漂移减小，但响应速度有所下降．由于物理涂覆的PEI层易发生脱落，PEI-HEMT传感器的长期稳定性较差．为此，进一步采用烷基偶联法通过戊二醛(GA)将PEI化学桥接于栅极，制备出PEI-GA-HEMT传感器．该结构表现出较PEI-HEMT更慢的CO2响应速度，但具有良好的重复性与长期稳定性，检测范围也更宽，最低可检测至0.05%浓度的CO2．

来源：2025年第6期

《大连理工大学学报》期刊编辑部

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