[发明专利]一种混杂贵金属掺粒子和金属氧化物薄膜的集成气体传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种混杂贵金属掺粒子和金属氧化物薄膜的集成气体传感器，包括基片、加热电极、导热绝缘层、检测电极和金属氧化物薄膜，加热电极制备在基片上、导热绝缘层位于加热电极和检测电极之间，金属氧化物薄膜覆盖在检测电极上，其特征在于：在金属氧化物薄膜上沉积有贵金属粒子，贵金属粒子为单原子覆盖在氧化物薄膜上，覆盖度为0.05%-10%，颗粒尺寸为0.2nm-0.4nm。

2.权利要求1所述混杂贵金属掺粒子和金属氧化物薄膜的集成气体传感器，其特征在于：所述贵金属为Au、Ag、Pt、Pd、Rh、Ru、Os、Ir中的一种或几种。

3.权利要求1所述混杂贵金属掺粒子和金属氧化物薄膜的集成气体传感器，其特征在于：金属氧化物薄膜厚度为20-2000nm。

4.权利要求1所述混杂贵金属掺粒子和金属氧化物薄膜的集成气体传感器，其特征在于：所述贵金属粒子覆盖度为0.5%。

5.权利要求1所述混杂贵金属掺粒子和金属氧化物薄膜的集成气体传感器，其特征在于：所述贵金属粒子的颗粒尺寸为0.27nm。

6.权利要求1~5中任意一项所述混杂贵金属掺粒子和金属氧化物薄膜的集成气体传感器的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）基片的清洗；

2）光刻加热电极图案；

3）物理沉积镀加热电极，采用磁控溅射镀电极或电子束沉积电极；

4）物理沉积导热绝缘层，采用磁控溅射沉积或电子束沉积在加热电极上制备导热绝缘层；5）二次光刻和刻蚀；

6）光刻检测电极图案，采用光刻技术制备检测电极图案；

7）物理沉积检测电极，采用磁控溅射沉积或电子束沉积在绝缘层上制备检测电极；

8）脉冲激光沉积制备金属氧化物纳米薄膜，沉积温度为200~600℃，氧压为0~50Pa，脉冲能量为100~700mJ，脉冲频率为1~100Hz，沉积时间为1~180min；

9）脉冲激光沉积贵金属粒子修饰金属氧化物薄膜，沉积温度为25~600℃，氧压为0~10Pa，脉冲能量为200~500mJ，脉冲频率为1~10Hz，沉积时间为1~60s。