多孔硅与氧化钨纳米棒复合结构气敏传感器的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多孔硅与氧化钨纳米棒复合结构气敏传感器的制备方法，以多孔硅为基底复合一维氧化钨纳米棒，利用两种半导体材料间协同效应，使其在室温条件下对有毒有害的氮氧化物气体能够快速检测。该方法具有设备简单、操作方便、工艺参数易于控制、成本低的优点，具有重要的实践与研究意义。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种多孔硅与氧化钨纳米棒复合结构气敏传感器的制备方法，具有如下步骤：（1）清洗硅基片衬底将电阻率为10～15Ω·cm的p型单晶硅基片单面抛光，分别经过浓硫酸与过氧化氢混合溶液浸泡30～50分钟、氢氟酸水溶液浸泡20～40分钟、丙酮溶剂超声清洗5～15分钟、无水乙醇超声清洗5～15分钟、去离子水中超声清洗5～15分钟，以除去表面油污、有机物杂质以及表面氧化层；（2）制备多孔硅：采用双槽电化学腐蚀法在清洗过的硅基片抛光表面制备多孔硅层，所用腐蚀电解液由质量浓度为40%的氢氟酸与质量浓度为40%的二甲基甲酰胺组成，体积比为1：2，不添加表面活性剂和附加光照，施加的腐蚀电流密度为50～120mA/cm2，腐蚀时间为5～20min；（3）制备多孔硅与氧化钨纳米棒复合结构：将步骤(2)制备的硅基多孔硅置于水平管式炉中，利用化学气相沉积的方法，钨粉作为钨源，以氩气作为工作气体，氧气作为反应气体，气体流量分别控制为10～20sccm和0.5～5sccm，本体真空度为1～5Pa，调节进气阀门使得炉内压强保持在50～80Pa；基片与钨粉之间的距离为14～20cm；以10℃/min的速度加热到反应温度1100～1300度，恒温90～120分钟后，关闭管式炉电源，在混合气体气氛下降至室温，在多孔硅表面以及孔洞内部沉积生长氧化钨纳米棒，制得多孔硅基氧化钨纳米棒复合结构。（4）制备多孔硅与氧化钨纳米棒复合结构气敏传感器元件：将步骤(3)中制得的多孔硅基氧化钨纳米棒复合结构置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室。采用金属铂作为靶材，以氩气作为工作气体，氩气气体流量为20～25sccm，溅射工作压强为2.0Pa，溅射功率80～90W，溅射时间8～12min，基片温度为室温，在氧化钨纳米棒表面沉积铂电极，制成气敏传感器元件。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明，马双云，李明达，曾鹏，闫文君，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：