[发明专利]一种铝掺杂氧化钨基的双选择性气敏传感器的制备方法

权利要求书

1.一种铝掺杂氧化钨基的双选择性气敏传感器的制备方法，其特征为该方法包括如下步骤：

(1)清洗：用无水乙醇对Al₂O₃陶瓷管进行擦洗；

(2)靶材和衬底的安装：将磁控溅射所用的W靶材以及掺杂用的Al靶材分别安装在射频磁控阴极靶和直流磁控阴极靶上，将清洗好的Al₂O₃陶瓷管安装在靶材正上方的衬底托上；

(3)溅射前将系统抽真空直到系统的本底真空气压达到6×10^-4-5×10^-5Pa；

(4)抽完真空后，旋转挡板遮挡Al₂O₃陶瓷管，通入氩气，使射频磁控阴极W靶和直流磁控阴极Al靶在氩气中同时预溅射10min；

(5)在反应溅射过程中，设定反应气体为高纯度的氧气、工作气体为高纯度的氩气；

(6)溅射：通入混合气，旋开挡板，将W靶溅射功率调至95-110W，溅射WO₃薄膜，20min后，关闭氧气；将Al靶溅射功率调至40-42W，溅射Al薄膜6-10min；再恢复通氧，溅射WO₃薄膜20min；溅射过程中，真空室内的气体压强保持为1.8-2.0Pa；当为混合气体时，体积比为Ar：O₂＝3:1-5:1；

(7)薄膜热处理：溅射完成后，在真空腔体内将样品进行原位真空退火：在400-600℃下热处理1.5-3h，在Al₂O₃陶瓷管表面形成所需的Al-WO₃薄膜，即形成气敏元件；

(8)将气敏元件的金属丝焊接到六角底座上，形成铝掺杂的氧化钨基的气敏传感器；

所述的Al-WO₃薄膜为WO₃-Al-WO₃的三明治结构薄膜，其中，WO₃的厚度为190～210nm，Al的厚度为80～120nm，WO₃的厚度为190～210nm。

2.如权利要求1所述方法制备的铝掺杂氧化钨基的双选择性气敏传感器的应用，其特征为用于检测甲醇或乙醇蒸气的存在；其中，当工作温度为18-25℃时，对100-1000ppm的乙醇蒸气进行检测；或者，在工作温度34-60℃时，对100-1000ppm的甲醇蒸气检测。