一种制作声表面波传感器敏感膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种制作声表面波传感器敏感膜的方法，是在双延迟线型振荡器的一条延迟线上，通过电子束蒸发和剥离光刻胶形成敏感膜，该敏感膜是由TiO2和WO3构成的聚合敏感膜。利用本发明专利技术，通过将TiO2加入WO3中制作聚合敏感膜，掺杂后的WO3/TiO2传感器敏感膜与纯的WO3传感器敏感膜相比，灵敏度和检测质量有一定的提高，也使得常温下使用WO3去检测NO2气体变为可能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及声表面波(SAW)气体传感器器件制造
，特别涉及一种制作用于检测NO2气体的声表面波传感器敏感膜的方法。
技术介绍
声表面波气体传感器是一种将声表面技术与电子技术结合起来的新型传感器。它将非电量信息的气体转化为声表面波振荡器频率的变化，不需要A/D转换而直接用于数据处理，实现传感器的实时监测和智能化。因而可以满足高精度，质量的检测气体的需要。声表面波气体传感器的基本工作原理是通过SAW器件表面所覆盖的敏感膜对待侧气体的吸附引起SAW传感器电导率和质量的变化，从而引起SAW振荡器的振荡频率的改变，以此来实现对气体的监控和测量。因此要想制作出高灵敏度和质量的声表面波传感器器件，其中敏感膜的设计与制作部分特别的关键。随着社会经济技术和人们生活水平的不断提高，人们对生活环境的污染越来越重视，工业生产和矿物质的燃烧往往产生大量的S02，NO2等有毒有害的气体，现场实时监测的大气污染物的体积分数往往低至10_6甚至10_9的水平，这就要求监测污染气体的传感器要有足够的灵敏度和选择性。通过调研我们知道WO3是一种多功能的半导体氧化物，广泛的应用于声表面波传感器领域，文献报道主要的用于检测NO2气体，但是将单一 WO3作为薄膜材料制备成的传感器选择性低，工作温度高，适用价值不高。选择特性，高温不仅影响传感器测量的稳定效果，而且会带来额外的功率损耗等问题，所以能够制作出在常温下快速，灵敏的检测低浓度的气体传感器显得特别的重要，这也给膜的制作提出了更高的要求。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种制作用于检测NO2气体的声表面波传感器敏感膜的方法。( 二 )技术方案为达到上述目的，本专利技术提供了，用于检测NO2气体，该方法是在双延迟线型振荡器的一条延迟线上，通过电子束蒸发和剥离光刻胶形成敏感膜，该敏感膜是由TiO2和WO3构成的聚合敏感膜。上述方案中，该敏感膜是由TiO2和WO3作为敏感材料通过混合、压制、电子束蒸发和剥离光刻胶而形成的，具体包括步骤I :混合TiO2和WO3材料；步骤2 :将混合TiO2和WO3材料压制成型；步骤3 :在基片上涂光刻胶；步骤4 :在光刻胶上电子束蒸发压制好的混合TiO2和WO3材料；步骤5 :剥离光刻胶，形成敏感膜。上述方案中，所述混合1102和冊3材料，具体包括将质量比为I : I的TiOjPTO3、材料混合。上述方案中，所述将混合TiO2和WO3材料压制成型，具体包括将TiO2和WO3混合材料压制成块状。上述方案中，所述在光刻胶上电子束蒸发压制好的混合TiO2和WO3材料，具体包括将块状TiOdPWCV混合材料当作电子束蒸发的靶材进行蒸发，在涂有光刻胶的基片上沉积50nm至200nm的薄膜。上述方案中，所述剥离光刻胶形成敏感膜，具体包括将基片泡在丙酮或乙醇溶液剥离光刻胶，常温下真空烘干后形成敏感膜。(三)有益效果本专利技术提供的这种制作用于检测NO2气体的声表面波传感器敏感膜的方法，通过将TiO2加入WO3中制作聚合敏感膜，掺杂后的W03/Ti02传感器敏感膜与纯的WO3传感器敏感膜相比，灵敏度和检测质量有一定的提高，也使得常温下使用WO3去检测NO2气体变为可倉泛。附图说明图I为本专利技术提供的制作声表面波传感器敏感膜的流程示意图；其中1为压电基体(压电单晶或薄膜)，2为叉指换能器IDT (Au或Pt)，3为传播路径上的金属薄膜(Au或Pt等)，4为光刻胶，5为敏感膜。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。 因为WO3作为几种常见的检测NO2气体传感器中的薄膜材料，在高温下对低浓度的NO2气体响应比较大，灵敏度较高。TiO2是一种弱η型金属氧化物半导体。作为气敏传感器有着更高的反应灵敏度、以及更快的响应时间，已有比较广泛的应用。将WO3掺杂TiO2混合，通过聚合制作出的敏感膜能够使得比纯的WO3制作出的敏感膜对NO2气体有着更大的响应，以期望在常温下做到对低浓度NO2气体进行高质量、灵敏、精确的检测。本专利技术提供的制作用于检测NO2气体的声表面波传感器敏感膜的方法，是在双延迟线型振荡器的一条延迟线上，通过电子束蒸发和剥离光刻胶形成敏感膜，该敏感膜是由TiO2和WO3构成的聚合敏感膜。如图I所示，该敏感膜是由TiO2和WO3作为敏感材料通过混合、压制、电子束蒸发和剥离光刻胶而形成的，具体包括步骤I :混合TiO2和TO3材料；步骤2 :将混合TiO2和WO3材料压制成型；步骤3 :在基片上涂光刻胶；步骤4 :在光刻胶上电子束蒸发压制好的混合TiO2和WO3材料；步骤5 :剥离光刻胶，形成敏感膜。实施例本专利技术实施例提供的制作用于检测NO2气体的声表面波传感器敏感膜的方法，是、将Ig左右质量比为I : I的WO3与TiO2按照材料混合，然后用机器将TiO2和WO3混合材料压制成块状，随后在基片上涂光刻胶，将块状TiO2和WO3混合材料当作电子束蒸发的靶材进行蒸发，在涂有光刻胶的基片上沉积大约50nm-200nm左右的薄膜，再将基片泡在丙酮或乙醇溶液剥离光刻胶，常温下真空烘干后形成敏感膜。以上所述的具体实施例，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种制作声表面波传感器敏感膜的方法，用于检测NO2气体，其特征在于，该方法是在双延迟线型振荡器的一条延迟线上，通过电子束蒸发和剥离光刻胶形成敏感膜，该敏感膜是由TiO2和WO3构成的聚合敏感膜。2.根据权利要求I所述的制作声表面波传感器敏感膜的方法，其特征在于，该敏感膜是由TiO2和WO3作为敏感材料通过混合、压制、电子束蒸发和剥离光刻胶而形成的，具体包括 步骤I :混合TiO2和WO3材料； 步骤2 :将混合TiO2和WO3材料压制成型； 步骤3 :在基片上涂光刻胶； 步骤4 :在光刻胶上电子束蒸发压制好的混合TiO2和WO3材料； 步骤5 :剥离光刻胶，形成敏感膜。3.根据权利要求2所述的制作声表面波传感器敏感膜的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冬梅，汪幸，刘明，周文，侯成诚，闫学锋，谢常青，霍宗亮，张满红，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：