[发明专利]气体传感器制备方法及装置

权利要求书

1.一种制备气体传感器的方法，包括：

通过热蒸发工艺在金属线衬底上生长纳米阵列；

对生长出的试管刷状纳米阵列结构进行敏化处理；以及

腐蚀所述试管刷状纳米阵列结构的两端以露出所述金属线衬底作为所述气体传感器的电极。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过热蒸发工艺在金属线衬底上生长纳米阵列包括：

在反应温度下使所述金属线衬底和原料暴露在含氧气体中持续反应时间。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属线衬底为金线，以及所述原料为ZnO粉末与碳粉的混合物。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，ZnO粉末与所述碳粉按原子比1:2的比例混合。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述腐蚀所述试管刷状纳米阵列结构的两端包括：

采用盐酸分别浸泡所述试管刷状纳米阵列结构的两端以腐蚀掉两端的ZnO从而在两端分别露出所述金线作为所述气体传感器的电极。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述反应温度为1050℃，以及所述反应时间大于15分钟。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，使所述金属线衬底和所述原料暴露在所述含氧气体中包括：

以预定流量向反应炉中通入所述含氧气体。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述含氧气体为氩气与氧气的混合气体。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括在向所述反应炉中通入所述含氧气体之前，预先以相同的流量向所述反应炉中通入氩气。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，预先以200sccm的流量通入氩气，以及随后以200sccm的流量通入所述含氧气体并且其中氧气流量为3sccm。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对生长出的试管刷状纳米阵列结构进行敏化处理包括：

将所述试管刷状纳米阵列结构在气敏材料溶液中浸泡预定时间；以及

对浸泡后的所述试管刷状纳米阵列结构作烘干处理。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述对生长出的试管刷状纳米阵列结构进行敏化处理进一步包括：

将所述试管刷状纳米阵列结构在0.5-2mol/L的气敏材料溶液中浸泡12-48小时；以及

将晾干后的所述试管刷状纳米阵列结构在30-50℃下烘干1-3小时。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括用柔性衬底封装制备得到的所述气体传感器。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述用柔性衬底封装制备得到的所述气体传感器包括：

将所述气体传感器的纳米阵列部分置于两块柔性衬底的凹部区域内而使所述气体传感器两端的电极粘合在所述两块柔性衬底的突起部之间并伸出所述突起部。

15.一种制备气体传感器的装置，包括：

纳米阵列生长单元，用于通过热蒸发工艺在金属线衬底上生长纳米阵列；

敏化单元，用于对生长出的试管刷状纳米阵列结构进行敏化处理；以及

电极形成单元，用于腐蚀所述试管刷状纳米阵列结构的两端以露出所述金属线衬底作为所述气体传感器的电极。

16.如权利要求15所述的制备气体传感器的装置，其特征在于，所述纳米阵列生长单元包括：

反应炉，所述金属线衬底和原料在所述反应炉中在反应温度下暴露在含氧气体中持续反应时间。