一种空心纳米球阵列传感器的制备方法技术

一种空心纳米球阵列传感器的制备方法，包括如下步骤：(a)衬底基材预处理；(b)光刻蚀法对预处理的硅衬底进行加工；(c)正丙醇中清洗、通氮气干燥；(d)选取Ti作为附着层，Au作为检测电极，采用辉光真空镀膜方法对干燥后的样品进行检测电极沉积；(e)通过剥离技术去除步样品表面残余的光刻胶；(f)制备溶胶溶液，对干燥后的样品衬底进行旋涂制膜；(g)对样品先进行后置热蒸水热处理，然后通氮气保护进行焙烧，制备传感材料与器件一体的气体传感器。本发明专利技术把握有害气体分子(SO2)检测技术与应用技术创新的平衡点，实现材料制备与器件集成相统一，提升传感器对SO2的特征识别能力以及对响应信号的快速提取和增强能力。

【技术实现步骤摘要】
一种空心纳米球阵列传感器的制备方法
本专利技术属于气体传感领域，特别是涉及一种空心纳米球阵列传感器的制备方法。
技术介绍
人们对生存环境监控方面的研究中，气体检测占有十分重要的地位，如气体检测在食品工业、环境保护、安全检查、航空航天等领域发挥着重要的作用。气体传感器因具有检测环境中的气体成分，有毒、有害气体含量及毒性等方面的优势成为众多传感器研究领域的重要内容。目前，气体传感器在有毒、有害气体检测方面的研究比较深入，产品化的气体传感器已广泛应用于有毒、有害气体泄露、空气污染以及温室气体的检测与监控方面。然而，传统传感器存在如下的缺点：(1)气敏元件工作温度高、能耗大，不利于制成便携式检测仪，同时在使用中也存在安全隐患；(2)气体检测灵敏度有待提高，例如在极低浓度的气体环境下，难以输出灵敏信号。近年来，结合了纳米技术、微电子与集成电路技术发展而来的微型传感技术对气体的检测与监控起到了积极作用。微型传感器具有体积小、灵敏度高、选择性好、功耗低、集成易等特点，推进了气体传感器在生态环境监测中的应用。基于上述问题，本专利技术拟将纳米空心球阵列/石墨烯量子点薄膜气体传感器与现代薄膜制备技术、微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空心纳米球阵列传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(a) 衬底基材预处理：将硅衬底放入丙酮和异丙醇中进行超声清洗，然后用氮气吹扫表面，并对其进行热处理，清洗时间5‑10min；(b) 通过光刻蚀法对步骤(a)中预处理的硅衬底进行加工，制备样品衬底；(c) 将步骤(b)制成的样品放入正丙醇中清洗、通氮气干燥；(d) 选取Ti作为附着层，Au作为检测电极，采用辉光真空镀膜方法对步骤(c)干燥后的样品进行检测电极沉积，制备多层Ti/Au检测电极结构；(e) 通过剥离技术去除步骤(d)样品表面残余的光刻胶，然后用丙酮和异丙醇清洗、通氮气干燥；(f) 制备溶胶溶液，对步骤(e)中干燥后的...

【技术特征摘要】
1.一种空心纳米球阵列传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)衬底基材预处理：将硅衬底放入丙酮和异丙醇中进行超声清洗，然后用氮气吹扫表面，并对其进行热处理，清洗时间5-10min；(b)通过光刻蚀法对步骤(a)中预处理的硅衬底进行加工，制备样品衬底；(c)将步骤(b)制成的样品放入正丙醇中清洗、通氮气干燥；(d)选取Ti作为附着层，Au作为检测电极，采用辉光真空镀膜方法对步骤(c)干燥后的样品进行检测电极沉积，制备多层Ti/Au检测电极结构；(e)通过剥离技术去除步骤(d)样品表面残余的光刻胶，然后用丙酮和异丙醇清洗、通氮气干燥；(f)制备溶胶溶液，对步骤(e)中干燥后的样品衬底进行旋涂制膜，控制转速为3000-5000rpm；(g)对步骤(f)中制得的样品先进行后置热蒸水热处理，然后通氮气保护进行焙烧，制备传感材料与器件一体的气体传感器。2.根据权利要求1所述的一种空心纳米球阵列传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中的热处理是指：在140℃条件下加热硅衬底180s。3.根据权利要求1所述的一种空心纳米球阵列传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)中的光刻蚀法具体步骤如下：(b1)选择光刻胶，对步骤(a)中预处理的硅衬底进行旋转涂覆，然后将其在110℃下加热70s；所述转速为4000rpm、涂覆时间30-60s、硅衬底表面生成的光刻胶层厚度为1.2-1.4μm；(b2)选择光源进行输出，通过硬接触模式将步骤(b1)制得的样品暴露在掩模对准器中，反转烘烤暴露区域使其表面交联；所述光源功率为3.5-4.0W/cm2、曝光时间20s、烘烤温度120℃、烘烤时间120s；(b3)烘烤硅衬底样品表面光刻胶区域，重复上述操作3次，每次20s；(b4)将步骤(b3)得到的样品...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵绍峰，车雷声，黄申备，陈鑫，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32