[发明专利]一种半导体气敏器件及其制作方法

摘要

本发明公开了一种新型的半导体气敏器件及其制作方法，包括步骤一)陶瓷管清洗、步骤二)氧化钨纳米材料制备、步骤三)加热环的制备、步骤四)制备绝缘层、步骤五)制备测量电极、步骤六)敏感材料涂覆及烧结、步骤七)焊接和步骤八)封装和老化。本发明中的测量部分和加热部分均设在陶瓷管的表面，实现了一体化，具有可靠性高的优点且本发明所消耗的功耗比旁热式半导体元件更低。

主权项

一种半导体气敏器件的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一)陶瓷管清洗：采用分步清洗的方法清洗用于制作气敏器件的陶瓷管表面，先用丙酮清洗，再用酒精清洗，最后使用去离子水进行超声清洗30min，最后烘干；步骤二)氧化钨纳米材料制备：在一密闭容器上打两个孔，孔内插入钨杆作为反应电极，将钨丝固定在钨杆之间，然后反应电极之间加上35‑45V的交流电压，反应时，钨丝发光的同时溢出黄色浓烟；待反应结束后，冷却，即获得氧化钨纳米材料；步骤三)加热环的制备：在陶瓷管的外表面喷涂感光银浆，然后烘干，烘干温度为90℃，烘干时间为10～15min；然后将软菲林片覆盖于陶瓷管的外表面上，然后将陶瓷管放入曝光机，曝光时间为11s；对曝光完成后的陶瓷管进行显影，显影液为质量分数为0.1％～0.2％的碳酸钠，显影时间为15～30s，显影后，加烘固化，加烘温度为130℃，时间为60min；步骤四)制备绝缘层：将制备好加热环的陶瓷管的头尾两端使用高温胶带粘贴，然后将陶瓷管竖立和固定于原子层沉积设备中，沉积材料为AL2O3，沉积厚度为50nm；步骤五)制备测量电极：剥离陶瓷管上的高温胶带，在陶瓷管的首尾两端涂敷银浆浆料，银浆浆料的宽度为2cm，晾干后，于550℃烧结30min；步骤六)敏感材料涂覆及烧结：将步骤二)中制得的氧化钨纳米材料，进行研磨，先干磨一个小时，再掺入蒸馏水，继续研磨一个小时，制得气敏浆料；将浆料涂敷在步骤五)中制得的陶瓷管表面上，浆料涂敷覆盖整个绝缘层及部分测量电极；然后自然干燥，干燥后烧结，烧结时，烧结温度为600℃，烧结时间为2小时；步骤七)焊接：将加热极和电极引线分别焊结在烧结好的陶瓷管底座上；步骤八)封装和老化：将焊接好的陶瓷管用卡圈及双层不锈钢网罩封装，即制得气敏器件，然后将气敏器件放入老化台中于2.5V的加热电压下通电三天进行老化，改善元件性能，增加稳定性。