钨酸锌湿度传感器件的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种氧化铁／二氧化锡双层薄膜乙醇敏感元件的制造方法，属于半导体传感器及敏感元件制造工艺技术领域。本发明专利技术主要采用溶胶－凝胶工艺，其特征是：在氧化铝衬底上先浸涂二氧化锡层，再在二氧化锡层表面制备氧化铁层，经过热处理，形成氧化铁／二氧化锡双层薄膜乙醇敏感元件。本发明专利技术方法制备的氧化铁／二氧化锡双层薄膜乙醇敏感元件，具有较高的稳定性能和灵敏度，而且工艺简便，成本低廉。它可用于检测司机有没有过量饮酒，可以控制酒后开车问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于传感器技术或半导体传感器制造领域。
技术介绍
半导体气体传感器是指将半导体材料加上电极和加热电阻制备而成的气敏元件。由于环境气体成分的变化引起半导体气体传感器的电性能改变，通过测量半导体气体传感器的电阻而检测环境中存在的气体的种类和浓度。众所周知，由于工业过程的需要和改善人民生活水平的要求，越来越多的场合需要监测和控制环境湿度。传统的湿度传感器存在着响应速度慢，灵敏度低，不稳定等问题。这与其使用得传感器件的主要部件有关。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高灵敏度，快速响应的钨酸锌湿度传感器件。本专利技术的一种，该方法的特征在于具有如下工艺程序和步骤a.将氧化锌和三氧化钨以1∶0.2-1的比例混合，混合物放置于球磨机中研磨12小时以达到完全均匀；b.然后添加2％的十六烷基醇，加入少量无水乙醇，在研钵中继续研磨2小时；c.将上述混合物在100Mpa的压力下压制成直径10毫米，厚5毫米的圆片，同时在圆片内植入两根金丝作为电极引线；d.将该圆片放在管式炉中进行热处理，首先以10℃/分钟的升温速度升至400℃，然后以2℃/分钟的升温速度升至700℃，最后以1℃/分钟的升温速度升至800℃，并保持12小时。最终得到钨酸锌湿度传感器件的主要部件。上述的氧化锌和三氧化钨的最佳混合比例为1∶0.4。本专利技术的，采用球磨工艺混合均匀氧化锌和三氧化钨，经过控制升温热处理程序也是一个重要的关键所在，这有利于形成高灵敏度，快速响应的湿度传感器件。本专利技术的优点是该方法制备工艺简单，操作方便，成本低廉，能制成高灵敏度、快速响应的传感器部件附图说明图1为本专利技术的钨酸锌湿度传感器件灵敏度曲线图中，横坐标为相对湿度(％)，纵坐标为电阻的对数即logR，而表征灵敏度的方式是以湿度为5％时的电阻值和湿度为98％时的电阻值之比来表示。即R5％/R98％。具体实施例方式实施例一将氧化锌和三氧化钨以1∶0.4的比例混合，将混合物在球磨机中研磨12小时以达到完全均匀。然后添加2％的十六烷基醇，加入少量无水乙醇，在研钵中继续研磨2小时。混合物在100Mpa的压力下压制成直径10毫米，厚5毫米的圆片，同时在圆片内植入两根金丝作为电极引线。圆片在管式炉中进行热处理，首先以10℃/分钟的升温速度升至400℃，然后以2℃/分钟的升温速度升至700℃，最后以1℃/分钟的升温速度升至800℃，并保持12小时。最终得到钨酸锌湿度传感器件的主要部件。通过试验，得到附图1中的灵敏度曲线，从中可见到曲线6。其灵敏度R5％/R98％为3506。具有较高数值。图中，曲线5为作对比的纯氧化锌曲线，无灵敏度。实施例二将氧化锌和三氧化钨以1∶0.2的比例混合，混合物在球磨机中研磨12小时以达到完全均匀。然后添加2％的十六烷基醇，加入少量无水乙醇，在研钵中继续研磨2小时。混合物在100Mpa的压力下压制成直径10毫米，厚5毫米的圆片，同时在圆片内植入两根金丝作为电极引线。圆片在管式炉中进行热处理，首先以10℃/分钟的升温速度升至400℃，然后以2℃/分钟的升温速度升至700℃，最后以1℃/分钟的升温速度升至800℃，并保持12小时。最终得到钨酸锌湿度传感器件的主要部件。通过试验，得到附图1中的灵敏度曲线，从中可见到曲线4。其灵敏度R5％/R98％为341。图中，曲线5为作对比的纯氧化锌曲线，无灵敏度。实施例三本实施例与上述实施例方法基本相同，所不同的是，本实施例采用氧化锌和三氧化钨的混合比例为1∶0.6。得到的钨酸锌湿度传感器件的主要部件，其灵敏度曲线见附图的曲线3，其灵敏度R5％/R98％为463。曲线5是作为对比的纯氧化锌曲线，无灵敏度。实施例四本实施例与上述实施例方法基本相同，所不同的是，本实施例采用氧化锌和三氧化钨的混合比例为1∶0.8。得到的钨酸锌湿度传感器件的主要部件，其灵敏度曲线见附图的曲线2，其灵敏度R5％/R98％为306。曲线5是作为对比的纯氧化锌曲线，无灵敏度。实施例五本实施例与上述实施例方法基本相同，所不同的是，本实施例采用氧化锌和三氧化钨的混合比例为1∶1。得到的钨酸锌湿度传感器件的主要部件，其灵敏度曲线见附图的曲线1，其灵敏度R5％/R98％为107。曲线5是作为对比的纯氧化锌曲线，无灵敏度。从以上各实施例来看，可以说明本专利技术钨酸锌湿度传感器件是具有高灵敏度和快速响应的优点，而且其最佳的氧化锌和三氧化物的配合比例为1∶0.4。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钨酸锌湿度传感器件的制造方法，该方法的特征在于具有如下工艺程序和步骤：ａ．将氧化锌和三氧化钨以１∶０．２－１的比例混合，混合物放置于球磨机中研磨１２小时以达到完全均匀；ｂ．然后添加２％的十六烷基醇，加入少量无水乙醇，在研 钵中继续研磨２小时；　ｃ．将上述混合物在１００Ｍｐａ的压力下压制成直径１０毫米，厚５毫米的圆片，同时在圆片内植入两根金丝作为电极引线；ｄ．将该圆片放在管式炉中进行热处理，首先以１０℃／分钟的升温速度升至４００℃，然后以２℃／ 分钟的升温速度升至７００℃，最后以１℃／分钟的升温速度升至８００℃，并保持１２小时。最终得到钨酸锌湿度传感器件的主要部件。

【技术特征摘要】
1.一种钨酸锌湿度传感器件的制造方法，该方法的特征在于具有如下工艺程序和步骤a.将氧化锌和三氧化钨以1∶0.2-1的比例混合，混合物放置于球磨机中研磨12小时以达到完全均匀；b.然后添加2％的十六烷基醇，加入少量无水乙醇，在研钵中继续研磨2小时；c.将上述混合物在100Mpa的压力下压制成直径10毫米，厚5毫米的圆片，同时在圆片内植入两根金丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦正，吴明红，顾建忠，李珍，王艳丽，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]