[发明专利]一种低温微型气敏元件及其制备方法

权利要求书

1.一种低温微型气敏元件，其特征在于：由基底、电极层、敏感层和覆盖层组成，所述的电极层通过物理或化学沉积设置于基底上，所述的电极层上设有激光刻蚀的凹槽，未刻蚀部分为电极图形；所述的敏感层通过原位生长或涂覆填充于激光刻蚀的凹槽中，所述的覆盖层通过涂覆设置于电极层和敏感层上。

2.根据权利要求1所述的低温微型气敏元件，其特征在于：所述的基底为玻璃或陶瓷；基底尺寸依据应用器件的体积大小而改变，最小尺寸为0.2×0.2mm。

3.根据权利要求1所述的低温微型气敏元件，其特征在于：所述的电极层由氧化锡、金、银或铂组成，厚度小于100微米；所述的电极图形通过激光打字机在电极层上绘制得到，所述的电极图形为叉指电极或圆形电极图形。

4.根据权利要求1所述的低温微型气敏元件，其特征在于：所述的敏感层由金属氧化物和玻璃或陶瓷材料组成，所述的金属氧化物为氧化锌、氧化钨或氧化铟，金属氧化物与玻璃或陶瓷的质量比为100:1～100:20，敏感层通过涂覆覆盖在激光刻蚀的凹槽中，再通过烧结固定在凹槽中。

5.根据权利要求1所述的低温微型气敏元件，其特征在于：所述的覆盖层由导电高分子材料和胶黏剂组成，所述的导电高分子材料为聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩，胶黏剂为环氧树脂、聚亚酰胺，混合比例为50：1～1：50；涂覆于敏感层和电极层表面；所述的覆盖层的厚度为10nm～10μm。

6.根据权利要求1所述的低温微型气敏元件，其特征在于：所述的低温微型气敏元件的尺寸依据应用器件的体积大小而改变，最小尺寸为0.2×0.2mm，工作温度为室温至100℃。

7.一种低温微型气敏元件的制备方法，包括如下步骤：

(1)在基底上覆盖一层电极层，通过激光打字机在电极层上绘制所需电极图形；

(2)在绘制的电极图形表面覆盖一层以金属氧化物为主要成分的敏感层，通过烧结将敏感层固定在激光烧结的凹槽中；

(3)在敏感层和电极层表面，再涂覆一层高分子材料作为覆盖层。

8.根据权利要求7所述的低温微型气敏元件的制备方法，其特征在于：所述基底为玻璃或陶瓷，基底尺寸依据应用器件的体积大小而改变，最小尺寸为0.2×0.2mm；所述电极层为氧化锡、金、银或铂组成，厚度小于100微米，通过激光打字机将电极层绘制成所需的叉指电极或圆形电极；所述敏感层包括金属氧化物和玻璃或陶瓷；金属氧化物为氧化锌、氧化钨或氧化铟，将金属氧化物与玻璃或陶瓷以100:1～100:20的质量比混合，涂覆在绘制的电极图形表面；所述的高分子材料包括导电高分子材料和胶黏剂，导电高分子材料为聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩，胶黏剂为环氧树脂或聚亚酰胺，混合比例为50：1～1：50。

9.根据权利要求7所述的低温微型气敏元件的制备方法，其特征在于：所述的电极层通过磁控溅射方法沉积在基底上。

10.根据权利要求7所述的低温微型气敏元件的制备方法，其特征在于：所述的烧结为在600～900℃温度下将金属氧化物烧结在电极材料表面。