[发明专利]一种基于三氧化钨薄膜的室温气体传感器元件的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于三氧化钨薄膜的室温气体传感器元件的制备方法，采用p型单晶硅作为基底，以金属铂作为靶材，在硅基片的抛光表面溅射形成铂叉指电极；再采用溶胶凝胶旋涂法在溅射有铂叉指电极的硅基片抛光表面沉积三氧化钨薄膜，所用前驱物为六氯化钨与无水乙醇按质量比0.8～1：10配制溶胶；再将制品置于马弗炉中进行热处理。本发明提供了一种可在室温下探测低浓度（0.1ppm）二氧化氮气体，且具有高灵敏度、快速响应/恢复、选择性好、重复性好的低功耗易集成硅基三氧化钨薄膜气敏传感器元件的制备方法。

主权项

一种基于三氧化钨薄膜的室温气体传感器元件的制备方法，具体如下步骤：（1）硅片的清洗将p型100晶向的单面抛光的单晶硅基片放入配好的双氧水：浓硫酸=1：3清洗液中浸泡40分钟，除去表面有机污染物；去离子水冲洗后放入质量分数5%的氢氟酸水溶液中浸泡20～30分钟，除去表面氧化层；去离子水冲洗后再依次放入丙酮溶剂、无水乙醇、去离子水中分别超声清洗15～20分钟，清洗掉表面的离子及有机物杂质，烘干备用；（2）溅射铂叉指电极将清洗并烘干后的p型单晶硅片置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室中，采用金属铂作为靶材，以氩气作为工作气体，在硅基片的抛光表面溅射形成铂叉指电极；（3）制备硅基三氧化钨薄膜气敏传感器元件采用溶胶凝胶旋涂法在溅射有铂叉指电极的硅基片抛光表面沉积三氧化钨薄膜；所用前驱物为六氯化钨与无水乙醇按质量比0.8～1：10配制溶胶，通过匀胶机采用旋涂法将所制备的溶胶均匀地涂到溅射有铂叉指电极的硅片抛光表面，匀胶次数为2～4次，每次匀胶用量为8～12滴，旋涂速度为2000～3000r/min，旋涂时间为30～60s，然后将匀胶后的制品硅片置于马弗炉中进行热处理，在硅基片表面制得三氧化钨气敏性薄膜，即得硅基三氧化钨薄膜气敏传感器元件。