[发明专利]一种氮氧化物气体传感器元件的制备方法

摘要

本发明公开了一种氮氧化物气体传感器元件的制备方法，步骤为:(1)对n型单面抛光的单晶硅片进行清洗；（2）采用双槽电化学腐蚀法在硅片的抛光表面制备孔径尺寸在50-200nm的硅基孔洞有序多孔硅，腐蚀液为6~8%的氢氟酸水溶液，施加的腐蚀电流密度为115~135mA/cm2，腐蚀时间为5~25min；（3）再将多孔硅置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室，制备基于硅基孔洞有序多孔硅的氮氧化物气体传感器元件。本发明的制备方法简单，灵活可调，工艺条件较少，易于控制；提供了一种可在室温及极低浓度(0.1ppm)下具有高灵敏度、高选择性、快速响应/恢复特性、重复性好的氮氧化物气体传感器元件。

主权项

一种氮氧化物气体传感器元件的制备方法，具有如下步骤： (1)硅片的清洗 将n型单面抛光的单晶硅片依次放入丙酮溶剂，无水乙醇、去离子水中分别超声清洗20分钟，除去表面有机物杂质；随后放入质量分数为5%的氢氟酸水溶液中浸泡15分钟，除去表面的氧化层；再用去离子水洗净，最后将硅片放入无水乙醇中备用； (2)制备硅基孔洞有序多孔硅 采用双槽电化学腐蚀法在硅片的抛光表面制备多孔硅层，所用腐蚀液为质量分数为6~8%的氢氟酸水溶液，通过控制施加腐蚀电流密度和腐蚀时间改变多孔硅的孔隙率、平均孔径及厚度，施加的腐蚀电流密度为115~135mA/cm2，腐蚀时间为5~25min，制备条件为室温并且不借助光照； (3)基于硅基孔洞有序多孔硅氮氧化物气体传感器元件的制备 将制得的多孔硅置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室，采用质量纯度为99.95%的金属铂作为靶材，以质量纯度为99.999%的氩气作为工作气体，本底真空度4~6×10‑4Pa，基片温度为室温，氩气气体流量为23~25mL/min，溅射工作压强为2~3Pa，溅射功率80~100W，溅射时间8~10min，在表面沉积形成两个方形铂点电极。