[发明专利]一种铌掺杂锐钛矿相二氧化钛薄膜气敏传感器及其制备方法

摘要

本发明提供了一种铌掺杂锐钛矿相二氧化钛薄膜气敏传感器及其制备方法，属于传感器领域。本发明首先在衬底表面溅射铌掺杂二氧化钛籽晶层，再通过退火形成铌掺杂锐钛矿相二氧化钛籽晶层；然后通过水热法在籽晶层上生长铌掺杂锐钛矿相二氧化钛气敏薄膜，再次进行退火后在薄膜上制备Pt叉指电极，得到铌掺杂锐钛矿相二氧化钛薄膜气敏传感器。本发明通过水热法一步制备铌掺杂锐钛矿相二氧化钛气敏薄膜，步骤简单，并且通过有效的铌掺杂改性，使传感器能在常温下工作，且兼具低检测极限和宽检测范围；进一步的，本发明的传感器可以使用玻璃等成本低的衬底，更进一步降低了传感器的制备成本。

主权项

1.一种铌掺杂锐钛矿相二氧化钛薄膜气敏传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在衬底表面溅射铌掺杂二氧化钛籽晶层；所述溅射用靶材为NbxTi2‑xO3，其中x＝0.05～0.2；(2)将所述步骤(1)中具有铌掺杂二氧化钛籽晶层的衬底进行第一退火，在衬底表面形成铌掺杂锐钛矿相二氧化钛籽晶层；(3)将所述步骤(2)得到的具有铌掺杂锐钛矿相二氧化钛籽晶层的衬底的籽晶层面向下浸没在水热反应前驱溶液中，进行水热反应，在籽晶层表面形成铌掺杂锐钛矿相二氧化钛薄膜；所述水热反应前驱溶液中包括水、盐酸、二氧化钛前驱体和乙醇铌；(4)将所述步骤(3)得到的具有铌掺杂锐钛矿相二氧化钛薄膜的衬底进行第二退火，然后在铌掺杂锐钛矿相二氧化钛薄膜上制备Pt叉指电极，得到铌掺杂锐钛矿相二氧化钛薄膜气敏传感器。