[发明专利]一氧化碳气体传感器的制备方法及一氧化碳气体传感器

说明书

技术领域

本发明是关于一种一氧化碳气体传感器的制备方法及一氧化碳气体传感器，尤其是指一种可于室温下制备，且制备所得的一氧化碳气体传感器可于室温下感测并具有较佳感测选择性的一氧化碳气体传感器的制备方法。

背景技术

在现今的生活环境中常有一氧化碳(CO)产生，例如车辆所排放出的尾气、工厂烟道所排放出的废气或煤炭瓦斯等均会产生一氧化碳。而当人体一但吸入过量的一氧化碳时，其血液输送氧的功能将会大幅降低，且若人体处于一具有高浓度一氧化碳的环境时，则会使其大脑失去正常功能甚至会导致死亡。况且，由于一氧化碳为一种无色、无味、且无刺激性的气体，使得人们并无法单单由其感官对此一危机产生任何事先预警的作用。因此，在现今的环境中，感测一氧化碳气体的感测技术越发显出其重要性。

目前所使用的一氧化碳气体传感器可大略分为固态半导体式、光学式、电化学式、和应用其它原理感测的一氧化碳气体传感器。其中，固态半导体式一氧化碳气体传感器是以金属氧化物半导体材料侦测一氧化碳气体的存在，如氧化铟(In₂O₃)、氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe₃O₄)、或氧化钨(WO₃)等等。但是，这些固态半导体式一氧化碳气体传感器多半感测选择性较差，它们对一氧化碳气体的感测很容易受到环境中同时存在的其它种类气体的干扰，其它们的感测稳定性也有极大的进步空间。况且，这些固态半导体式一氧化碳气体传感器般需要较高的操作温度，如摄氏200至400度，才能进行一氧化碳气体的感测，且它们均需要应用到高温工艺才能被制备出来。因此，这些固态半导体式一氧化碳气体传感器的制备及应用都受到不少限制。

图1为是公知一氧化碳气体传感器1的示意图，其包括一基板11，其具有一上表面111并为一氧化铝基板，即陶瓷基板。而在基板11的上表面111的不同位置，分设有第一梳型电极121、第二梳型电极122、第一焊垫123以及第二焊垫124，其中，第一梳型电极121与第二梳型电极122彼此交错但并未连接，且两者的一端分别连接于第一焊垫123与第二焊垫124，分别形成两组互相独立的电极。此外，一氧化锡层13覆盖第一梳型电极121与第二梳型电极122，且氧化锡层13亦形成在介于第一梳型电极121与第二梳型电极122之间的基板11的上表面111。

图2A及图2B为公知一氧化碳气体传感器应用于一氧化碳气体感测时，量测所得的阻抗测试示意图，两者之间的差别在于形成图2A所应用的公知一氧化碳气体传感器的氧化锡层时，电浆辅助沉积机台(图中未示)的反应腔(图中未示)内的氧气与四甲基锡的蒸气压均为20mtorr，而在形成图2B所应用的公知一氧化碳气体传感器的氧化锡层时，电浆辅助沉积机台(图中未示)的反应腔(图中未示)内的氧气与四甲基锡的蒸气压则均为40mtorr。

从图2A及图2B可看出，不论哪一种公知一氧化碳气体传感器，当它们被置入一检测腔(图中未示)内量测它们的阻抗值时(此时检测腔腔内的一氧化碳气体浓度为400ppm)，量测所得的图形均杂乱无章，完全无法应用于对一氧化碳气体的感测。

因此，业界需要一种可于室温下制备，且制备所得的一氧化碳气体传感器可于室温下感测并具有较佳感测选择性的一氧化碳气体传感器的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一氧化碳气体传感器的制备方法及一氧化碳气体传感器，以克服公知技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供的一氧化碳气体传感器的制备方法，包括下列步骤：

提供一具有一上表面的基板；

形成二组电极于该基板上表面；

形成一个氧化锡层，且该氧化锡层覆盖该二组电极部分与该基板上表面部分；以及

形成一有机聚合物层于该氧化锡层表面。

所述的制备方法，其中该二组电极由网印方式形成。

所述的制备方法，其中该氧化锡层由电浆辅助沉积法形成。

所述的制备方法，其中该电浆辅助沉积法所应用的电浆功率介于25至150瓦之间。

所述的制备方法，其中该电浆辅助沉积法所应用的反应气体至少包括氧气及四甲基锡。

所述的制备方法，其中该电浆辅助沉积法应用低温电浆。

所述的制备方法，其中该有机聚合物层为聚乙二醇层。

所述的制备方法，其中该聚乙二醇层由旋转涂布法形成。

所述的制备方法，其中该旋转涂布法所应用的转速介于800至1500rpm之间。