无基底紫外光敏传感器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种无基底紫外光敏传感器，包括：氧化锌感应层，第一电极和第二电极；其中，氧化锌感应层用于探测紫外光；第一电极和第二电极互不接触，位于氧化锌感应层上，作为无基底紫外光敏传感器的电信号输出端。本实用新型专利技术的无基底紫外光敏传感器不仅制备工艺简单，而且由于省去了衬底，采用氧化锌制作紫外光敏传感器，使得紫外光敏传感器具有很好的日盲性，有效地避免了紫外光波段以外的其它波段的光对其产生影响，并且使其制作成本得到了极大的降低。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及紫外光敏传感器领域，具体地，涉及一种无基底紫外光敏传感器。
技术介绍
氧化锌材料具有3.37eV的禁带宽度，材料电阻只对180nm_365nm波长的紫外光具有响应，对可见光和红外光没有响应，具有很好的“日盲性”。用纯氧化锌材料制造的紫外光敏传感器能很好的避免紫外光波段以外的其它波段光线的干扰，从而有效避免误报警的出现。现有的日盲型紫外光器件是GaN类和冷阴极管类紫外光敏传感器。GaN类器件主要以GaN为光敏材料，这类器件以成本高昂的GaN作为衬底，同时由于工艺技术的问题，GaN无法形成大面的光敏材料，也限制了该类紫外光器件的受光面积；冷阴极管类产品需要在高电压(220V以上)下才能进行工作，使其工作受到了极大的限制。而将氧化锌制作在硅类衬底上紫外光敏传感器，虽然具有较好的光响应，但是因为硅本身对光响应，会造成器件对紫外波段以外的其它光响应，产生误报；将氧化锌通过溅射等工艺制作在绝缘衬底上紫外光敏传感器由于其响应速度极慢，因此无法满足紫外光敏传感器的要求。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提出一种无基底紫外光敏传感器。与现有的紫外光敏传感器不同，本技术的无基底紫外光敏传感器不仅制备工艺简单，而且由于省去了衬底，采用氧化锌制作无基底紫外光敏传感器，使得无基底紫外光敏传感器具有很好的日盲性，有效地避免了紫外光波段以外的其它波段的光对无基底紫外光敏传感器产生影响，并且由于制作工艺简单、省去了衬底，使得无基底紫外光敏传感器的制作成本得到了极大的降低。本技术的无基底紫外光敏传感器包括:氧化锌感应层，第一电极和第二电极；其中，氧化锌感应层用于探测紫外光；第一电极和第二电极互不接触，位于氧化锌感应层上，作为无基底紫外光敏传感器的电信号输出端。前述的无基底紫外光敏传感器，氧化锌感应层是依次通过造粒、高压成型、热处理排胶形成的。前述的无基底紫外光敏传感器，第一电极和第二电极位于氧化锌感应层的同一侧。前述的无基底紫外光敏传感器，第一电极和第二电极分别位于氧化锌感应层的不同侧。前述的无基底紫外光敏传感器，第一电极包括使紫外光透过的第一照射区域；或者，第二电极包括使紫外光透过的第二照射区域。前述的无基底紫外光敏传感器，第一电极和第二电极为叉指电极。前述的无基底紫外光敏传感器，在第一电极和第二电极上分别对应设置有第一导电线和第二导电线；或者，在第一电极和第二电极上分别对应设置有第一导电管脚和第二导电管脚。采用本技术的技术方案，至少具有如下有益效果:与现有的紫外光敏传感器相比，本技术以氧化锌作为紫外光敏传感器的光敏材料，省去了衬底，因此，本技术的无基底紫外光敏传感器具有很好的日盲性，可以有效避免紫外光波段以外的其它波段的光对该无基底紫外光敏传感器的干扰。与现有的紫外光敏传感器相比，本技术的无基底紫外光敏传感器由于制作工艺简单，省去了衬底，使无基底紫外光敏传感器的制作成本得到了极大的降低。此外，通过将氧化锌换成其它材料，本技术的技术方案也可以扩展到诸如气敏、压敏、光敏传感器的应用。【附图说明】图1是本技术提供的无基底紫外光敏传感器的第一种【具体实施方式】的结构示意图；图2是本技术提供的无基底紫外光敏传感器的第一种【具体实施方式】的形貌图；图3是本技术提供的无基底紫外光敏传感器的制备方法的工艺流程图；图4是本技术提供的无基底紫外光敏传感器的第二种【具体实施方式】的结构示意图；图5是本技术提供的无基底紫外光敏传感器的紫外响应效果；图6是本技术提供的无基底紫外光敏传感器的初始紫外响应结果。【具体实施方式】为充分了解本技术之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本技术做详细说明，但本技术并不仅仅限于此。图1是本技术的第一种【具体实施方式】的无基底紫外光敏传感器，图2为其形貌图。该无基底紫外光敏传感器包括:氧化锌感应层11，第一电极12和第二电极13 ;其中，氧化锌感应层11用于探测紫外光；第一电极12和第二电极13位于氧化锌感应层11的同一侧表面上，即氧化锌感应层11的表面11a，二者互不接触，作为无基底紫外光敏传感器的电信号输出端。可选地，第一电极12和第二电极13的位置关系除了可以是图1中所示的那样之外，还可以是第一电极12与氧化锌感应层11的表面Ila和表面Ilb部分接触，第二电极13与氧化锌感应层11的表面I Ia和表面Ilc部分接触。不论是前述哪种情况，氧化锌感应层11的表面Ila上的第一电极12和第二电极13之间存在一定距离(例如，0.5-1.5mm)，使得第一电极12和第二电极13相互不接触。此外，第一电极12和第二电极13还可以为叉指电极。其中，第一电极12和第二电极13可以是铟锡氧化物电极、银纳米线膜电极，也可以是金属或合金电极，如银楽电极、金电极、铜镍合金电极等。进一步地，为了更加容易地使紫外光敏传感器与外部电路进行连接，还可以在电极上粘附引出导电线或导电管脚作为电极与外部电路进行连接，具体地，如图2所示，第一电极12和第二电极13位于紫外光敏传感器的氧化锌感应层11的同一侧表面，为了更加容易地使紫外光敏传感器与外部电路进行连接，还可以在第一电极12和第二电极13上分别粘附引出第一导电管脚14和第二导电管脚15作为第一电极12和第二电极13与外部电路进行连接，(由于第一电极12和第二电极13被第一导电管脚14和第二导电管脚15覆盖，故在图2中无法示出)。其中，氧化锌感应层11是依次通过造粒、高压成型、热处理排胶形成的。下面结合图3，对本技术的第一种【具体实施方式】的无基底紫外光敏传感器的制备方法进行详细说明，该方法包括如下步骤:(I)造粒使氧化锌粉体与粘结剂混合，通过球磨、研磨等方法进行造粒，并通过粒度筛选来形成具有一定粒径(粒径范围是100_500um)的氧化锌颗粒。造粒的目的是使氧化锌粉体与粘结剂溶液均匀混合，以便增强块体成型阶段的颗粒结合力，从而有效地形成具有一定强度的坯体。 粘结剂的类型、含量及分散均匀性会影响到紫外光敏传感器对紫外光的响应效果。本技术所采用的粘结剂是聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)或明胶。其中，当所采用的粘结剂是聚乙烯吡咯烷酮(PVP)时，其溶剂应当采用无水乙醇、乙二醇中的一种或多种；当所采用的粘结剂是聚乙烯醇(PVA)或明胶时，其溶剂应当采用去离子水。具体地，在造粒时，先使粘结剂溶于溶剂中(优选地，PVP溶于无水乙醇)形成粘结剂溶液，然后使氧化锌粉体与粘结剂溶液混合。粘结剂溶液的浓度通常是0.02-0.2g/ml，优选是0.025g/mlο(2)高压成型造粒后，进行高压成型。高压成型的目的是将造粒后的氧化锌颗粒塑形成所需的形状。具体地，通过等静压、热注塑等高压成型方法在一定模具内对氧化锌颗粒加压以形成相应的形状。其中，模具的形状可以为长方体、正方体、圆柱体等形状，本领域技术人员可以根据设计的紫外光敏传感器的形状来选择模具的形状，此处不做限定。高压成型的压力大小以及压力均一性会影响紫外光敏传感器对紫外光的响应效果。优选地，高压成型所采用的压力大于或者等于90kg/cm2，高压成型保持的时间是5min-10min,由此可以使氧化锌颗粒之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无基底紫外光敏传感器，其特征在于，包括：氧化锌感应层，第一电极和第二电极；其中，所述氧化锌感应层用于探测紫外光；所述第一电极和所述第二电极互不接触，位于所述氧化锌感应层上，作为所述无基底紫外光敏传感器的电信号输出端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘同军，王雪，刘红阁，
申请(专利权)人：纳米新能源唐山有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河北;13