[发明专利]一种湿度探测器及其制备方法

说明书

本发明提供了一种湿度探测器及其制备方法。该湿度探测器包括：基底和设置于基底表面的氧化亚铜纳米线结构；基底和氧化亚铜纳米线结构的表面设置有电极；基底由硅制成。本发明还提供了上述湿度探测器的制备方法。本发明的湿度探测器的成本低，结构简单，探测方法简单、便捷，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种湿度探测器及其制备方法，尤其涉及一种硅/氧化亚铜纳米异质结结构的湿度探测器及其制备方法，属于气体探测领域。

背景技术

传统的测定相对湿度的方法是测量薄压电石英板的振荡频率或改变多孔薄膜的发光，也可以通过测量湿度敏感材料的电容或电阻的变化来确定。

电容式湿度传感器具有功耗低、输出信号大、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化等优点，但是精度相对低些。在考虑质量和成本的情况下，相比较于电容，场效应晶体管，和光纤传感器等，电阻或阻抗式湿度传感器成为更普遍的选择。阻抗式探测器的优点是灵敏度高，但存在线性度和产品的互换性差等缺陷。此外，基于多孔氧化物和烧结氧化物的陶瓷湿度传感器由于其化学稳定性和物理稳定性备受关注。而薄膜或具有纳米颗粒和无孔结构的颗粒型湿度传感器由于对水分子的吸附表面的高曝光而成为当前研究的焦点。

氧化亚铜是一种直接带隙的宽禁带P型半导体材料，可以广泛地吸收可见光，在光探测及光催化领域具有显著地应用。独特的光学、磁学、电学和光电化学性质，使得氧化亚铜在光电器件、场效应晶体管、传感器、光电极和光催化等领域具有广泛的应用，甚至可以应用到有机污染物的处理中。

近年来，许多纳米材料被应用于气体的探测，表现出极高的灵敏度和准确度。纳米氧化亚铜作为半导体材料也有相关的报道。

但是目前现有的纳米氧化亚铜的湿度探测器的制备复杂，工作原理复杂，需外加偏压装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种成本低，结构简单，探测方法简单、便捷的湿度探测器。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种湿度探测器，该湿度探测器包括：

基底和设置于基底表面的氧化亚铜纳米线结构；

基底和所述氧化亚铜纳米线结构的表面设置有电极；

基底由硅制成。

本发明提供的湿度探测器中，优选地，采用的氧化亚铜纳米线结构是由氧化亚铜纳米材料制成的。

本发明提供的湿度探测器中，优选地，采用的氧化亚铜纳米线结构为网格状结构。具体而言，氧化亚铜纳米线结构可以是垂直于基底表面的结构，也可以是平行于基底表面的结构。

本发明提供的湿度探测器中，优选地，该湿度探测器是将通过水热法或模板法生长的氧化亚铜纳米材料烧结在基底上得到的。

本发明提供的湿度探测器中，优选地，该湿度探测器是通过脉冲激光沉积法、磁控溅射法或物理气相沉积法制备得到的。

本发明提供的湿度探测器中，优选地，采用的电极为金、银、铂、铟和铝中的一种或几种的组合制成的电极。

本发明提供的湿度探测器中，优选地，采用的电极为采用真空镀膜法、磁控溅射法或激光沉积法制备的金薄膜、银薄膜或铝薄膜。

根据本发明的具体实施方式，两个电极分别设置在基底和氧化亚铜纳米线结构上，两根电极引线的一端连接在电极上，两个电极引线的另一端连接电压测试设备。

本发明还提供了上述湿度探测器的制备方法，该湿度探测器是将通过水热法或模板法生长的氧化亚铜纳米材料烧结在基底上得到的；

或，该湿度探测器是通过脉冲激光沉积法、磁控溅射法或物理气相沉积法在基底上生长氧化纳米线结构得到的。