一种制备原位掺杂Pt的NiO有序纳米线阵列的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备原位掺杂Pt的NiO有序纳米线阵列的方法，包括：在耐高温绝缘衬底上生长一Ni层；在该Ni层上涂敷光刻胶层，利用电子束光刻在该光刻胶层刻出有序纳米线阵列图形区域，在该有序纳米线阵列图形区域中生长Ni，采用丙酮剥离光刻胶后用离子束刻蚀工艺对Ni层表面进行刻蚀，将衬底表面生长的Ni层刻掉，只留下该有序纳米线阵列图形区域的Ni形成有序Ni纳米线阵列；将该有序Ni纳米线阵列浸入H2PtCl6溶液中，通过置换反应在Ni纳米线阵列上有Pt被置换出来；将附有Pt的Ni纳米线阵列在氧化炉里氧化，得到Pt掺杂的有序NiO纳米线阵列。本发明专利技术简单实用，掺杂后的传感器对CO和H2等气体的敏感度和稳定性都将有很大的改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于传感器
，特别是一种可应用于气体传感器的原位掺杂Pt的NiO有序纳米线阵列的制备方法。
技术介绍
由于H2在空气中极易爆炸，会对人的生命财产造成严重的损失，因此对于它们在日常生活，工业生产等领域中的检测非常重要。目前有电化学传感器、催化燃烧式气体传感器、红外传感器和半导体气体传感器等可以用来在检测H2。其中，电化学传感器有着易于中毒的缺点；红外传感器成本高，而且不易携带；催化燃烧式气体传感器则选择性比较差；而半导体气体传感器是通过半导体敏感膜与气体的吸附和反应从而引起其电学特性的变化，通过检测其变化来实现识别和检测其浓度的功能，制备简单，成本低，但是半导体气体传感器多是基于半导体金属氧化物，一般都需要在较高温度下工作，选择性也较差，因此应用其他技术如掺杂来改善其性能非常重要。NiO是一种性能比较好的半导体氧化物，其在检测CO、H2等气体有着良好的性能；而且当其尺寸在纳米范围内时，会由于其表面积和体积比而提高其灵敏度，并能降低其工作温度；而合理掺杂的NiO敏感膜会使气体传感器对检测CO和H2等气体的灵敏性和稳定性有很大提高，尤其是掺杂Pt以后，由于Pt的催化作用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备原位掺杂Pt的NiO有序纳米线阵列的方法，其特征在于，该方法包括：在耐高温绝缘衬底上生长一Ni层；在该Ni层上涂敷光刻胶层，利用电子束光刻在该光刻胶层刻出有序纳米线阵列图形区域，在该有序纳米线阵列图形区域中生长Ni，采用丙酮剥离光刻胶后用离子束刻蚀工艺对Ni层表面进行刻蚀，将衬底表面生长的Ni层刻掉，只留下该有序纳米线阵列图形区域的Ni形成有序Ni纳米线阵列；将该有序Ni纳米线阵列浸入H2PtCl6溶液中，通过置换反应在Ni纳米线阵列上有Pt被置换出来；将附有Pt的Ni纳米线阵列在氧化炉里氧化，得到Pt掺杂的有序NiO纳米线阵列。

【技术特征摘要】
1.一种制备原位掺杂Pt的NiO有序纳米线阵列的方法，其特征在于，该方法包括: 在耐高温绝缘衬底上生长一 Ni层； 在该Ni层上涂敷光刻胶层，利用电子束光刻在该光刻胶层刻出有序纳米线阵列图形区域，在该有序纳米线阵列图形区域中生长Ni，采用丙酮剥离光刻胶后用离子束刻蚀工艺对Ni层表面进行刻蚀，将衬底表面生长的Ni层刻掉，只留下该有序纳米线阵列图形区域的Ni形成有序Ni纳米线阵列； 将该有序Ni纳米线阵列浸AH2PtCl6溶液中，通过置换反应在Ni纳米线阵列上有Pt被置换出来； 将附有Pt的Ni纳米线阵列在氧化炉里氧化，得到Pt掺杂的有序NiO纳米线阵列。2.根据权利要求1所述的制备原位掺杂Pt的NiO有序纳米线阵列的方法，其特征在于，所述在耐高温绝缘衬底上生长一 Ni层的步骤中，采用电子束蒸发或磁控溅射的方式，其中:电子束蒸发的条件为KT4-1O-6Torr，温度为1100-1600°C，速率为0.l-3nm/s ;磁控溅射的条件为电压400 800V，磁场约为:70 300G，气压:1 IOmTorr,电流密度:5 60mA/cm,功率密度:1 40W/cm,最大速率为IOOnm-1OOOnm之间。3.根据权利要求1所述的制备原位掺杂Pt的NiO有序纳米线阵列的方法，其特征在于，所述在耐高温绝缘衬底上生长一 Ni层的步骤中，耐高温绝缘衬底为Si02、S1、Al203或陶瓷片O4.根据权利要求1所述的制备原位掺杂Pt的NiO有序纳米线阵列的方法，其特征在于，所述在耐高温绝缘衬底上生长一 Ni层的步骤中，生长的Ni层的厚度在IOnm至IOOnm之间。5.根据权利要求1所 述的制备原位掺杂Pt的NiO有序纳米线阵列的方法，其特征在于，所述利用电子束光刻在该光刻胶层刻出有序纳米线阵列图形区域的步骤中，是采...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冬梅，陈鑫，梁圣法，牛洁斌，张培文，刘宇，李小静，詹爽，张浩，罗庆，谢常青，刘明，
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：