[发明专利]制备多孔硅基底氧化钨纳米薄膜气敏传感器的方法

摘要

本发明公开了一种制备多孔硅基底WO3纳米薄膜气敏传感器的方法，步骤为：(1)制备多孔硅层基底；(2)制备多孔硅基底WO3纳米薄膜；(3)将制得的多孔硅基底WO3纳米薄膜置于400～600℃高温加热炉内；(4)再将制得的WO3纳米薄膜置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室镀电极，制得多孔硅基底WO3纳米薄膜气敏传感器。本发明提供了一种易于控制、工艺简单的制备多孔硅基底WO3纳米薄膜气敏传感器的方法，该气敏传感器工作温度低(室温)，灵敏度高。

主权项

一种制备多孔硅基底WO3纳米薄膜气敏传感器的方法，具有如下步骤：(1)制备多孔硅层基底：采用双槽电化学腐蚀法在单面抛光的p+单晶硅片表面制备多孔硅层，所用腐蚀液为体积比1∶1的的氢氟酸(40％)与无水乙醇的混合液，通过控制施加腐蚀电流密度的大小和腐蚀时间改变多孔硅层的孔隙率、厚度，施加的腐蚀电流密度为20～80mA/cm2，腐蚀时间为5～30min；(2)制备WO3纳米薄膜：将步骤(1)制得的多孔硅层基底置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室，采用质量纯度为99.995％的金属钨作为靶材，具体工艺条件为：本底真空度(2～4)×10-4Pa，工作气压1.0～2.0Pa，工作气体(氩气，纯度99.9％)与反应气体(氧气，纯度99.9％)流量之比为9∶1～1∶9，溅射功率60～100W，溅射时间2～30min，基片温度为室；(3)退火处理将步骤(2)制得的多孔硅基底WO3纳米薄膜置于高温加热炉内，退火处理环境为大气环境，退火处理温度为400～600℃，退火处理时间为2～4h，然后随炉自然冷却；(4)镀电极将步骤(3)制得的WO3纳米薄膜置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室，采用质量纯度为99.995％的金属铂作为靶材，以质量纯度为99.999％的氩气作为工作气体，本底真空度(2.0～7.0)×10-4Pa，溅射工作气压2Pa，溅射时间8min，Ar气体流量24ml/min，在WO3纳米薄膜表面沉积形成两个方形Pt电极，制得多孔硅基底WO3纳米薄膜气敏传感器。