一种利用高射频功率溅射制备ITO纳米线及其气体传感器的方法技术

技术编号:19076545 阅读:202 留言:0更新日期:2018-09-29 18:11
本发明专利技术公开一种利用高射频功率制备ITO纳米线及其气体传感器的方法,包括:对衬底或陶瓷管进行预处理,然后置于磁控溅射腔中,调整溅射室气压和温度,并通入氩气和氧气的混合气体,利用磁控溅射的方式,在高频条件下轰击ITO靶材磁控溅射,进行一次生长,利用自催化原理在衬底或陶瓷管表面制备一层ITO纳米线。利用同样的方法可将ITO纳米线一步直接沉积到陶瓷管上制备气体传感器,陶瓷管两端具有电极引线,并且陶瓷管内部具有加热丝,可直接对传感器进行加热。本发明专利技术的优点在于纳米线生长速度快,制备过程简单、成本低,能够一步制备气体传感器,极大缩减制备工艺与流程,且材料具有良好的气敏特性,制备出的传感器对酒精表现出良好的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种利用高射频功率溅射制备ITO纳米线及其气体传感器的方法
本专利技术属于气敏传感器领域,特别涉及一种利用高射频功率溅射制备ITO纳米线及其气体传感器的方法。
技术介绍
氧化铟锡(ITO)作为一种新型的传感器材料,具有优异的电学性能以及稳定的物理化学性能,其上的氧元素与气体作用非常敏感,可以显著的提高传感器的灵敏度。目前,一维纳米结构具有大的比表面积,更利于气体的吸附和扩散,使得一维纳米材料在气体传感器有着潜在的优势,其具有的特点是响应速度快、灵敏度高、选择性好、器件性能稳定。现阶段关于ITO的纳米材料的报道主要集中在ITO纳米线,生长机理遵从气液固(VLS,vapor-liquid-solid)机理,目前已经可以通过不同的方法制备ITO纳米线,包括激光脉冲沉积、电子束蒸镀以及热蒸镀,但是这些方法对生长环境要求过高,并且都需要通过催化剂来引导纳米线的生长,这种方法的缺点在于纳米线的形貌受到催化剂性质的影响。而自催化方法生长纳米线可以克服这一缺点,但目前利用磁控溅射制备ITO纳米线采用的是直流溅射和低射频(30W)溅射,生长速率慢,ITO纳米线质量也不高,严重制约着ITO纳米线的应用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用高射频功率制备ITO纳米线的方法,其特征在于,包括以下步骤:对衬底或陶瓷管进行预处理,然后置于磁控溅射腔中,调整溅射室气压和温度,并通入氩气和氧气的混合气体,利用磁控溅射的方式,在高频条件下轰击ITO靶材磁控溅射,进行一次生长,利用自催化原理在衬底或陶瓷管表面制备一层ITO纳米线。

【技术特征摘要】
1.一种利用高射频功率制备ITO纳米线的方法,其特征在于,包括以下步骤:对衬底或陶瓷管进行预处理,然后置于磁控溅射腔中,调整溅射室气压和温度,并通入氩气和氧气的混合气体,利用磁控溅射的方式,在高频条件下轰击ITO靶材磁控溅射,进行一次生长,利用自催化原理在衬底或陶瓷管表面制备一层ITO纳米线。2.根据权利要求1所述的一种利用高射频功率制备ITO纳米线的方法,其特征在于,将预处理过的衬底或陶瓷管放在溅射室托盘上,调整磁控溅射工艺参数:射频功率为250-300W,氩气和氧气的混合气体的比例为Ar2:O2=25sccm:0.2sccm;溅射室气压为1Pa,温度为500℃。3.根据权利要求1所述的一种利用高射频功率制备ITO纳米线的方法,其特征在于,所述加热、保温是指将溅射室加热至500℃后,保温30-50分钟。4.根据权利要求1所述的一种利用高射频功率制备ITO纳米线的方法,其特征在于,磁控...

【专利技术属性】
技术研发人员:李强张袁涛云峰
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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