[发明专利]氧化锌/二氧化钛复合自组装薄膜气敏器件的制备方法

摘要

一种氧化锌/二氧化钛复合自组装薄膜气敏器件的制备方法，它是先将基底进行特殊处理，使其带上电荷。再把基底以[(ZnO/PSS)/(TiO₂/PSS)]n顺序分别浸入到带正电荷的ZnO₂溶胶、带正电荷的TiO₂溶胶和带负电荷的聚电解质溶液中，每次从溶液或溶胶中取出基片后都要用去离子水彻底清洗，用氩气或氮气吹干。在静电引力的作用下，ZnO₂胶体颗粒、TiO₂溶胶颗粒和聚电解质便一层一层的吸附到基片表面，不断重复以上过程，即可制得不同厚度的ZnO₂/TiO₂复合自组装气敏薄膜。然后，经过热处理即可得到ZnO/TiO₂复合自组装颗粒气敏薄膜。此方法工艺简单，对衬底形状无特殊要求，而且可以从分子水平对膜厚进行控制，成膜重复性好。所得ZnO/TiO₂复合自组装颗粒气敏薄膜可用于气敏传感器器件的制备。

主权项

1.一种氧化锌/二氧化钛(ZnO/TiO2)复合自组装薄膜气敏器件的制备方法，其特征在于：其制备步骤如下：(1)利用醋酸锌、硝酸锌、硫酸锌、氯化锌等含有锌源的物质和双氧水H2O2在光照、搅拌的条件下反应制备得到过氧化锌即ZnO2溶胶；(2)把钛酸四丁酯溶解于无水乙醇中，再滴加1～5滴酸，搅拌混合均匀，再将滴加1～5滴酸的去离子水缓慢加入到上述溶液中，搅拌使其混合均匀后，在高温水浴中反应，得到淡黄色透明的二氧化钛即TiO2溶胶；(3)再分别配置浓度为0.001mg/ml～50g/ml的带正负电荷的聚电解质溶液；(4)把特定的基底，浸泡在大于40℃的、其硫酸和双氧水溶液的体积比是按预定要求给定的硫酸和双氧水溶液中进行处理，使其表面羟基化，带上电荷；(5)先在基底上交替层层自组装上多层带相反电荷的聚电解质，即把基底先浸泡在PSS溶液中，再浸泡在PDDA溶液中，重复上面两个过程不同次数即可得到多层聚电解质膜，以便增加ZnO2/TiO2复合自组装颗粒薄膜吸附的牢固程度；(6)然后再开始交替生长ZnO2和TiO2复合自组装薄膜，其结构为：[(ZnO/PSS)/(TiO2/PSS)]n，即把基底先浸泡在ZnO2溶胶中，再浸泡在PSS中，再浸泡在TiO2溶胶中，再浸泡在PSS中，重复上面四个过程不同次数即可得到不同层数的ZnO2/TiO2复合薄膜；(7)再把ZnO2/TiO2薄膜在200℃～1000℃的温度范围内退火处理多于0.5个小时的时间，即可得到ZnO/TiO2复合自组装薄膜气敏器件；(8)利用自制的气敏测试仪测试ZnO/TiO2复合自组装薄膜气敏器件的气敏性能。