一种用于气敏传感器制造的纳米线原位成形方法技术

技术编号:8681250 阅读:182 留言:0更新日期:2013-05-09 01:19
一种用于气敏传感器制造的纳米线原位成形方法,先进行传感器图形化结构制造,在刚性基材表面均匀制备一层聚合物材料,在聚合物表面制备出具有应力豁口的金属薄膜电极,在此结构上制备出引线电极,然后进行一维纳米间隙结构制造,采用掩模板通过低能电子束对聚合物材料进行曝光,金属薄膜电极将在应力集中的豁口位置形成缝隙结构,然后将制成的缝隙结构置于气体敏感材料纳米粒子的悬浮液中,在金属薄膜电极两侧施加交变电场,纳米粒子形成纳米线,最后完成纳米线两端连接对电极的传感器制造;本发明专利技术解决了纳米线气敏传感器中纳米线的组装和安放的问题,达到传感器制造的批量化、低成本和一致性等制造技术属性要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微纳制造
,具体涉及。
技术介绍
一维纳米结构气敏传感器具有独特的量子效应、形貌特性以及极高的表面积-体积比,其传感器性能优异。其中,纳米线气敏传感器是一维纳米结构气敏传感器的典型代表之一。但是,纳米线气敏传感器的制造问题是制约此类传感器商业化的关键瓶颈:在此类传感器的实验制备过程中,现有的方法通常是把事先合成的纳米线组装到平面电极表面,此时,特定数目纳米线的拾取、对准和安放都是制造过程中需要面对的难题。尽管通过原子力探针夹持定位等方法,在显微视场下可实现单根纳米线的定位组装,但此类方法只能作为器件性能研究时的实验手段,而不能作为制造工艺加以利用;更进一步,上述传感器制备过程中操纵的对象是已形成的一维纳米结构,而对一些无法形成纳米线的气体敏感材料,显然无法通过夹持组装的方式实现,从而在很大程度上限制此类气体传感器的探测种类和性倉泛。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供,解决了纳米线气敏传感器中纳米线的组装和安放的问题,达到传感器制造的批量化、低成本和一致性等制造技术属性要求。为了达到上述目的,本专利技术采取的技术路线为:,包括以下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于气敏传感器制造的纳米线原位成形方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步,传感器图形化结构制造,在石英或硅的刚性基材表面均匀制备一层纳米至微米级别的聚合物材料,该聚合物材料在低能电子束照射下具有延展特性,能够为表面的金属薄膜开裂提供变形来源;在聚合物表面制备出具有应力豁口厚度为纳米级的金属薄膜电极,金属薄膜电极采用Cr/Au材料,在此结构上制备出引线电极,引线电极材料为Ag;第二步,一维纳米间隙结构制造,采用掩模板通过低能电子束对聚合物材料进行电子束对准曝光,曝光采用接触式曝光工艺,电子束加速电压在10?50kV之间,电流在100?500pA之间,聚合物材料吸收电子后由于库伦斥力的存在将产...

【技术特征摘要】
1.一种用于气敏传感器制造的纳米线原位成形方法,其特征在于,包括以下步骤: 第一步,传感器图形化结构制造,在石英或硅的刚性基材表面均匀制备一层纳米至微米级别的聚合物材料,该聚合物材料在低能电子束照射下具有延展特性,能够为表面的金属薄膜开裂提供变形来源;在聚合物表面制备出具有应力豁口厚度为纳米级的金属薄膜电极,金属薄膜电极采用Cr/Au材料,在此结构上制备出引线电极,引线电极材料为Ag; 第二步,一维纳米间隙结构制造,采用掩模板通过低能电子束对聚合物材料进行电子束对准曝光,曝光采用接触式曝光工艺,电子束加速电压在10-50kV之间,电流在100-500pA之间,聚合物材料吸收电子后由于库伦斥力的存在将产生延展变形,随着低能电子束的持续照射,金属薄膜电极在与聚合物材料界面处的结合力的作用下产生延展变形,当延展变形量大于金属薄膜电极的强度极限时,金属薄膜电极将在应力集中的豁口位置形成纳米级缝隙结构; 第三步,纳米线结构原位生长,将制成的纳米级缝隙结构置于气体敏感材料纳米粒子的悬浮液中...

【专利技术属性】
技术研发人员:邵金友丁玉成赵强胡兵缪林林翟海鹏
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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