基于自组装金属纳米腔结构的集成光波导氢气传感器及其制备方法技术

技术编号:46165763 阅读:17 留言:0更新日期:2025-08-19 19:46
本发明专利技术涉及光化学传感器技术领域内的一种基于自组装金属纳米腔结构的集成光波导氢气传感器及其制备方法,包括氢气传感单元和SOI光波导结构;氢气传感单元自下而上依次层设有基底层、导电层、绝缘层、氢敏金属层以及自组装金属纳米腔结构层,自组装金属纳米腔结构层为由多个金属纳米立方体通过自组装工艺排设于氢敏金属层表面,相邻金属纳米立方体之间设有间隙;SOI光波导结构蚀刻有安装氢气传感单元的容置槽,氢气传感单元连设于SOI光波导结构上。本发明专利技术提高了传感器对氢气的灵敏度,具有高灵敏度和良好的光信号传输效率,广泛适用于环境监测和工业安全等领域,为氢气检测提供了一种新型、高效的解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光化学传感器,具体地,涉及一种基于自组装金属纳米腔结构的集成光波导氢气传感器及其制备方法


技术介绍

1、随着氢能的广泛应用,氢气的安全检测成为重要的研究方向。目前,常见的氢气传感器主要包括电化学传感器、金属氧化物半导体传感器以及光学传感器。其中,电化学传感器因其高灵敏度和良好的选择性而被广泛应用,但其对环境条件敏感,易受温度和湿度变化的影响,且使用寿命有限。金属氧化物半导体传感器在高温环境下表现良好,但其灵敏度和选择性不足。光学传感器则通常具有较高的灵敏度和响应速度,但成本较高且难以实现小型化。因此,亟需开发一种新型氢气传感器,以克服现有技术的局限。


技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种基于自组装金属纳米腔结构的集成光波导氢气传感器及其制备方法。

2、根据本专利技术提供的一种基于自组装金属纳米腔结构的集成光波导氢气传感器,包括氢气传感单元和soi光波导结构;

3、所述氢气传感单元自下而上依次层设有基底层、导电层、绝缘层、氢敏金属层以及自组装本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于自组装金属纳米腔结构的集成光波导氢气传感器,其特征在于,包括氢气传感单元(1)和SOI光波导结构(2);

2.根据权利要求1所述的基于自组装金属纳米腔结构的集成光波导氢气传感器,其特征在于,所述金属纳米立方体(150)的材料为银,所述自组装工艺为利用水相与正己烷界面的诱导作用,使所述金属纳米立方体(150)在界面处有序排列。

3.根据权利要求2所述的基于自组装金属纳米腔结构的集成光波导氢气传感器,其特征在于,所述金属纳米立方体(150)的尺寸为50-300nm,相邻所述银纳米立方体之间的间距为10-100nm。

4.根据权利要求1所述的基于...

【技术特征摘要】

1.一种基于自组装金属纳米腔结构的集成光波导氢气传感器,其特征在于,包括氢气传感单元(1)和soi光波导结构(2);

2.根据权利要求1所述的基于自组装金属纳米腔结构的集成光波导氢气传感器,其特征在于,所述金属纳米立方体(150)的材料为银,所述自组装工艺为利用水相与正己烷界面的诱导作用,使所述金属纳米立方体(150)在界面处有序排列。

3.根据权利要求2所述的基于自组装金属纳米腔结构的集成光波导氢气传感器,其特征在于,所述金属纳米立方体(150)的尺寸为50-300nm,相邻所述银纳米立方体之间的间距为10-100nm。

4.根据权利要求1所述的基于自组装金属纳米腔结构的集成光波导氢气传感器,其特征在于,所述导电层(12)的材质为金,所述导电层(12)的厚度为10-20nm。

5.根据权利要求1所述的基于自组装金属纳米腔结构的集成光波导氢气传感器,其特征在于,所述绝缘层(13)的材质为三氧化二铝,所述绝缘层(13)的厚度为3-5nm...

【专利技术属性】
技术研发人员:倪海彬盛明锃陈子辰叶昇韩佳晟王亚婕吴文杰孔子彦施颖秦伦明高一军
申请(专利权)人:南京信息工程大学南通研究院
类型:发明
国别省市:

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