[发明专利]基于氧化锌纳米线阵列的兰克赛体声波高温气体传感器

权利要求书

1.一种基于半导体纳米线垂直阵列的高温气体传感器，其特征在于包括：

一片厚度方向振动的兰克赛谐振晶体；

一层厚度为10nm的半导体薄膜，所述的半导体薄膜为ZnO薄膜；

一个半导体ZnO纳米线阵列；

以及两片100nm厚Au电极；

两片100nm厚的Au电极采用MEMS工艺分别制备在兰克赛厚度方向振动的谐振晶体的上、下表面；

厚度为10nm的半导体薄膜生长在厚度方向振动的兰克赛谐振晶体的上表面的Au电极上，半导体ZnO纳米线阵列贯穿厚度为10nm的半导体薄膜并垂直生长在位于厚度方向振动的兰克赛谐振晶体的上表面的Au电极上。

2.如权利要求1所述的一种基于半导体纳米线垂直阵列的高温气体传感器，其特征在于所述的半导体ZnO纳米线阵列，密度为40根/μm²，每根长度为500nm，直径为20-30nm。

3.如权利要求2所述的一种基于半导体纳米线垂直阵列的高温气体传感器，其特征在于所述的厚度方向振动的兰克赛谐振晶体的直径为10mm。

4.如权利要求1、2或3所述的一种基于半导体纳米线垂直阵列的高温气体传感器的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：

（1）、在厚度方向振动的兰克赛谐振晶体的上、下表面采用MEMS工艺分别制备出厚度为100nm的Au电极；

（2）、ZnO半导体薄膜的生成：

将0.005M的醋酸锌乙醇溶液滴到厚度方向振动的兰克赛谐振晶体上表面的Au电极的表面，并使0.005M的醋酸锌乙醇溶液均匀铺开，保持10s后用氮气吹干，然后将厚度方向振动的兰克赛谐振晶体放入到温度为350℃的马弗炉中，加热20min后拿出自然冷却到室温，此时在厚度方向振动的兰克赛谐振晶体的Au电极的表面生成一层氧化锌晶种；

重复上述步骤一次，保证氧化锌晶种均匀分布在整个Au电极的表面，即得厚度为10nm的ZnO半导体薄膜；

（3）、氧化锌纳米线阵列的生成：

将步骤（2）完成ZnO半导体薄膜的生成的厚度方向振动的兰克赛谐振晶体浸入到含有25mM硝酸锌、25mM六次甲基四胺和5mM聚乙烯亚胺的水溶液中，并放入温度为90℃真空干燥箱中，生长3h，生长完毕后取出用去离子水漂洗，并用氮气吹干，放入到温度为400℃的马弗炉中，加热30min，即完成氧化锌纳米线阵列的生成；

（4）、使用耐高温导电银胶和金线，将厚度方向振动的兰克赛谐振晶体的上、下表面制备出的厚度分别为100nm的Au电极引出，最终得到基于半导体纳米线垂直阵列的高温气体传感器。

5.如权利要求1、2或3所述的一种基于半导体纳米线垂直阵列的高温气体传感器用于高温气体含量的检测。