[发明专利]一种基于光电集成式传感芯片的丙酮检测装置及制备方法

权利要求书

1.一种基于光电集成式传感芯片的丙酮检测装置，包括电致发光器件和丙酮敏感层，其特征在于，所述电致发光器件和丙酮敏感层为正方体形状，所述丙酮敏感层分布在电致发光器件的上端面上，所述丙酮敏感层下端面与电致发光器件的上端面贴合且固定连接；所述丙酮敏感层为氧化锌纳米阵列；所述丙酮敏感膜和电致发光器件上均设置有敏感膜引线。

2.根据权利要求1所述的一种基于光电集成式传感芯片的丙酮检测装置，其特征在于，所述电致发光器件的长度为l cm，所述电致发光器件的宽度为d cm，所述电致发光器件的厚度为h mm，所述透明加热片的长度为l cm，其中l的取值范围为1～2cm，d的取值范围为1～2cm，h的取值范围为0.1～0.3mm；所述丙酮敏感层的长度分别为l₁，所述丙酮敏感层的宽度为d₁，所述丙酮敏感层的厚度为h₂，其中l₁的取值范围为2～6mm，d₁的取值范围为2～6mm，h₂的取值范围为14um～16um。

3.一种基于光电集成式传感芯片的丙酮检测装置的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：

S1：在二氧化硅玻璃表面溅射一层氧化锌种子层，溅射时间为5min；

S2：将上述带有氧化锌种子层的二氧化硅玻璃放入装有12ml浓度为0.5mol/L硝酸锌(Zn(NO₃)₂)和12ml浓度为0.5mol/L六次甲基四胺(C₆H₁₂N₄)水溶液的烧杯中，与90℃下反应6小时，得到长有氧化锌纳米阵列的二氧化硅玻璃，之后将该玻璃片放入400℃环境下加热15分钟得到长有氧空位氧化锌纳米阵列的二氧化硅玻璃；

S3：在上述氧空位氧化锌纳米阵列表面蒸镀间隔0.25厘米的银导电层，每段银导电层的宽度为0.35cm，得到带有丙酮敏感层的二氧化硅玻璃；

S4：将ZnS与Cu粉按照1:1重量比混合得到发光粉末,然后将所得发光粉末与酒精混合得到发光粉浆料；

S5：采用丝网印刷技术将所述的发光粉浆料在步骤S4中所得带有丙酮敏感层的二氧化硅玻璃背面按照设计尺寸进行印制，得到发光层雏形；

S6：将步骤S5处理得到的产品放入干燥箱中，在110℃条件下真空干燥2小时，得到正面带有丙酮敏感层、背面带有发光层的二氧化硅玻璃；

S7：在步骤S6中得到的发光层表明蒸镀两段银导电层，银导电层的宽度分别为1mm和1cm，两段银导电层间隔1mm，得到正面带有丙酮敏感层的电致发光器件；

S8：在每段银导电层的表面分别点涂Ag浆，然后经由Ag浆分别引出丙酮敏感层引线和电致发光器件引线，并于110℃下干燥2小时得到丙酮敏感层和电致发光器件一体化的光电集成传感器。