一种基于三元半导体金属氧化物的复合薄膜湿度传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于三元半导体金属氧化物的复合薄膜湿度传感器及其制备方法，属于半导体传感器领域，本发明专利技术在绝缘衬底上利用原子层沉积技术制备Sn‑Ti‑Zn‑O三元半导体金属氧化物薄膜，在无需贵金属催化剂辅助情况下，获得灵敏度高、响应/恢复迅速、量程较宽、稳定性好的薄膜型湿度传感器，解决了常见湿度传感器响应/恢复时间长的问题；本发明专利技术湿度传感器结构简单，制备工艺与微电子工艺兼容，适于多场合下湿度监测使用，而且传感器成本也明显降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体传感器领域，具体涉及一种基于三元半导体金属氧化物的复合薄膜湿度传感器及其制备方法。

技术介绍

1、湿度与人们的日常生活息息相关，湿度的高低直接影响着人体的健康状态和人体的感觉舒适度。而在工业、农林业、医疗和气象预测等领域，湿度的监测与控制同样扮演着至关重要的角色。在工业产品储存方面，不当的湿度会导致金属腐蚀和物品腐烂；在农林业中，湿度直接影响作物的生长和土壤水分；在气象学领域，湿度是预测降雨和气候变化的关键因素；而在医学领域，湿度不仅关系到麻醉手术的成功与否，还可以通过监测呼出气体湿度作为诊断疾病的重要手段。因此，研发高性能的湿度传感器，实现精确快速的湿度监测，以满足不同领域的需求，已成为一项迫切的任务。

2、半导体金属氧化物由于其电学性能优异、化学稳定性好、制备工艺简单绿色、成本低廉等优点，被广泛用作湿敏材料。其中，sno2、zno、tio2作为常见的湿敏材料，其亲水性强、灵敏度高，受到广泛关注。然而，单一的半导体金属氧化物湿度传感器，通常存在着响应和恢复时间过长等缺点，一般要用昂贵的贵金属，如au、pt等作为催化剂来进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于三元半导体金属氧化物的复合薄膜湿度传感器，其特征在于，由下至上依次为绝缘衬底、三元半导体金属氧化物湿敏层、导电电极层；所述三元半导体金属氧化物湿敏层为Sn-Ti-Zn-O三元半导体金属氧化物薄膜，所述三元半导体金属氧化物之间形成异质结。

2.根据权利要求1所述的基于三元半导体金属氧化物的复合薄膜湿度传感器，其特征在于，所述三元半导体金属氧化物湿敏层由下至上依次为SnO2薄膜、TiO2薄膜、ZnO薄膜；结构为[(SnO2)m(TiO2)n(ZnO)o]p，其中m、n、o为1-10，p为10-500。

3.根据权利要求1或2所述的基于三元半导体金属氧化物的...

【技术特征摘要】

1.一种基于三元半导体金属氧化物的复合薄膜湿度传感器，其特征在于，由下至上依次为绝缘衬底、三元半导体金属氧化物湿敏层、导电电极层；所述三元半导体金属氧化物湿敏层为sn-ti-zn-o三元半导体金属氧化物薄膜，所述三元半导体金属氧化物之间形成异质结。

2.根据权利要求1所述的基于三元半导体金属氧化物的复合薄膜湿度传感器，其特征在于，所述三元半导体金属氧化物湿敏层由下至上依次为sno2薄膜、tio2薄膜、zno薄膜；结构为[(sno2)m(tio2)n(zno)o]p，其中m、n、o为1-10，p为10-500。

3.根据权利要求1或2所述的基于三元半导体金属氧化物的复合薄膜湿度传感器，其特征在于，所述三元半导体金属氧化物湿敏材料层的厚度为20-85 nm。

4.一种基于三元半导体金属氧化物的复合薄膜湿度传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的基于三元半导体金属氧化物的复合薄膜湿度传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱东，王晨，张帅，吴迪，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：