多孔硅基氧化钨纳米棒复合结构气敏传感器的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多孔硅基氧化钨纳米棒复合结构气敏传感器的制备方法，采用水热法在有序多孔硅上原位生长氧化钨纳米棒，提供了一种可低成本控制多孔硅基氧化钨纳米棒形貌以及气敏性能的方法。水热法操作较为简单，所需控制的工艺条件少，且对环境无污染。并且，所制备的多孔硅基氧化钨纳米棒复合结构气敏传感器元件具有较大的比表面积和表面活性，可提供较多的气体吸附位置和气体扩散通道，可在室温下检测超低浓度的氮氧化物气体，具有高灵敏度、良好选择性的优点。同时，该气敏元件体积小，使用方便，具有重要的实践和研究意义。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种多孔硅基氧化钨纳米棒复合结构气敏传感器的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)硅基片的清洗：将P型单面抛光的单晶硅基片放入浓硫酸与过氧化氢的混合液中浸泡30～50min，随后置于氢氟酸与去离子水的混合液中浸泡20～40min，然后分别在丙酮和乙醇中超声清洗5～20min，最后将硅基片放入无水乙醇中备用；(2)制备多孔硅：采用双槽电化学腐蚀法在步骤(1)的单晶硅片的抛光表面制备多孔硅层；(3)制备种子溶液：将钨酸钠全部溶解于去离子水中，随后逐滴加入稀盐酸，直至不再产生白色沉淀，然后将混合液静置30～60min，将上层清液倒掉后再利用低速离心机离心底层的沉淀，再将沉淀溶入10～30ml的过氧化氢中形成浓度为0.5～1M的黄色透明的种子溶液；(4)制备种子层：将步骤(3)中制备的种子溶液旋涂于步骤(2)中所制备的多孔硅上，然后进行退火处理；(5)水热法制备多孔硅基氧化钨纳米棒复合结构气敏传感器：首先配置反应液，称取4.13～8.25g钨酸钠，将其全部溶解于25ml去离子水中，调节pH至酸性，接着移取配置好的反应液至水热反应釜的聚四氟乙烯内衬中，然后将(4)中附着有种子层的多孔硅衬底插在样品架上水平腾空置于内衬中，最后将反应釜置于恒温干燥箱中恒温反应；(6)水热反应后多孔硅基片的清洗和干燥；(7)制备多孔硅基氧化钨纳米棒复合结构气敏传感器元件：将步骤(6)中得到的多孔硅基氧化钨纳米棒进行超高真空对靶磁控溅射，得到多孔硅基氧化钨纳米棒复合结构气敏传感器元件；(8)多孔硅基氧化钨纳米棒复合结构气敏传感器元件的热处理：将步骤(7)所制备的多孔硅基氧化钨纳米棒复合结构气敏传感器元件进行退火处理。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明，魏玉龙，闫文君，王登峰，袁琳，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12