[发明专利]用于室温的超快探测氮氧化物气体的气敏元件的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于室温的超快探测氮氧化物气体的气敏元件的制备方法，先将p型单晶硅基片衬底清洗干净，采用双槽电化学腐蚀法在清洗过的单晶硅基片的抛光表面制备多孔硅，再将制得的多孔硅置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室，采用金属铂作为靶材，以氩气作为工作气体，在多孔硅表面沉积一对铂电极，制成氮氧化物气体的气敏元件。本发明的多孔硅兼具高孔隙率和孔道有序化的优点，提供了一种可在室温工作且对ppm级氮氧化物气体实现超快探测的气敏元件的制备方法。

主权项

一种用于室温的超快探测氮氧化物气体的气敏元件的制备方法，具有如下步骤：（1）硅片清洗将电阻率为1～5mΩ·cm，厚度为300～500μm的p型单晶硅基片衬底，依次放入丙酮溶剂、无水乙醇、去离子水中分别超声清洗20分钟，除去表面油污及有机物杂质；随后放入质量分数为5%的氢氟酸水溶液中浸泡15分钟，除去表面的氧化层；再用去离子水冲洗净备用；（2）制备多孔硅采用双槽电化学腐蚀法在清洗过的单晶硅基片的抛光表面制备多孔硅，所用电解液由质量分数为7～9%的氢氟酸水溶液，摩尔浓度为1～6mM的高锰酸钾和1～3mM的十二烷基硫酸钠组成，施加的腐蚀电流密度为50～70mA/cm2，腐蚀时间为10～20min；（3）制备多孔硅气敏元件将步骤(2)中制得的多孔硅置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室，采用金属铂作为靶材，以氩气作为工作气体，气体流量为20～25sccm，溅射工作压强为2～3Pa，溅射功率80～120W，溅射时间8～12min，在多孔硅表面沉积一对铂电极，制成用于室温的超快探测氮氧化物气体的气敏元件。