表面敏感电容式气体传感器及其制作方法技术

本发明专利技术涉及表面敏感电容式气体传感器及其制作方法。依次由第一电极、硅片、氧化硅、第二电极和敏感材料薄膜组成，表面敏感电容式气体传感器氧化硅作为电介质，与硅片和第二电极之间形成一个平板电容器结构，敏感材料薄膜置于平板电容器某一极板的外表面，利用一维纳米材料或一维微米材料尖端曲率半径小的特点，将待测气体极化增加或减少平板电容器上的电荷量，通过电容信号反映出来的变化判断表面敏感电容式气体传感器进行被测气体的种类。表面敏感电容式气体传感器在常温常压的条件下工作，避免了敏感材料吸附气体积累对介质层介电常数的影响，提高了表面敏感电容式气体传感器的稳定性、选择性、信噪比、准确度和灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
所属领域本专利技术涉及气体检测领域，特别是涉及一种基于一维纳 米或微米材料边缘场效应的。技术背景气体传感器有很多类型，如氧化物半导体气体传感器、固态电解质气体传感器、电化学气体传感器、金属栅MOS气体传感器、 声表面波气体传感器、红外气体传感器等。随着纳米科技的兴起，纳米 材料所表现出的优异性能使得传感器领域得到了迅速地发展。纳米颗粒 往往具有很大的比表面积，每克这种固体的比表面积能达到几百甚至上 千平方米，这使得它们可作为高活性的吸附剂和催化剂，利用纳米颗粒 和纳米薄膜改性传统的氧化物半导体、固态电解质和电化学等气体传感 器得到了良好的效果； 一维纳米材料具有较小的曲率半径和较大的长径 比，场致电离气体传感器利用纳米材料独特的优势得到了进一步的发 展，Ashish Modi等人2003年在《Nature》上发表了关于碳纳米管场致 电离气体传感器的文章，作者利用碳纳米管较小的曲率半径大幅降低了 测试气体的击穿电压，使场致电离气体传感器向实用化迈出了一大步。 当然，微米材料同样可以制成场致电离气体传感器，只是被测气体 离子化所需的电压比纳米材料高。但是，场致电离气体传感器在结构上 存在着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面敏感电容式气体传感器，其特征在于：所述的表面敏感电容式气体传感器结构为长方形的片状，依次由第一电极、硅片（１）、氧化硅（２）、第二电极、敏感材料薄膜（３）构成；所述的第一电极和第二电极是任意形状，位于表面敏感电容式气体传感器的第一层和第四层；所述的硅片（１）是未掺杂的硅片或掺杂的硅片，位于表面敏感电容式气体传感器的第二层；所述的氧化硅（２）是通过在硅片（１）表面原位热氧化或在硅片（１）表面溅射沉积氧化硅（２），位于表面敏感电容式气体传感器的第三层；所述的敏感材料薄膜（３）由一维纳米材料或一维微米材料组成，位于表面敏感电容式气体传感器的第五层；所述的表面敏感电容式气体传感器在常温常压下工...

【技术特征摘要】
1、一种表面敏感电容式气体传感器，其特征在于所述的表面敏感电容式气体传感器结构为长方形的片状，依次由第一电极、硅片(1)、氧化硅(2)、第二电极、敏感材料薄膜(3)构成；所述的第一电极和第二电极是任意形状，位于表面敏感电容式气体传感器的第一层和第四层；所述的硅片(1)是未掺杂的硅片或掺杂的硅片，位于表面敏感电容式气体传感器的第二层；所述的氧化硅(2)是通过在硅片(1)表面原位热氧化或在硅片(1)表面溅射沉积氧化硅(2)，位于表面敏感电容式气体传感器的第三层；所述的敏感材料薄膜(3)由一维纳米材料或一维微米材料组成，位于表面敏感电容式气体传感器的第五层；所述的表面敏感电容式气体传感器在常温常压下工作，其中所述的氧化硅(2)作为电介质，与所述的硅片(1)和第二电极之间形成一个平板电容器结构，所述的敏感材料薄膜(3)置于平板电容器某一极板的外表面，利用一维纳米材料或一维微米材料尖端曲率半径小的特点，将待测气体极化能够增加或减少平板电容器上的电荷量、改变电容信号的大小，通过电容信号反映出来的变化，判断表面敏感...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡利，刘锦淮，李民强，贾勇，陈星，黄家锐，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]