[发明专利]基于异质结薄膜的远程电气火灾监测系统及其制备方法

说明书

本发明涉及基于异质结薄膜的远程电气火灾监测系统及其制作方法，由氧化銪/氧化镓异质结薄膜芯片、紫外光电探测外围电路、LED指示灯以及网络通讯模块组成，所述氧化銪/氧化镓异质结薄膜芯片包括氧化銪薄膜、氧化镓薄膜、Ti/Au薄膜电极以及n型Si衬底，所述氧化銪薄膜的厚度为100‑150nm，氧化镓薄膜的厚度为200‑250nm，氧化銪薄膜和氧化镓薄膜形成氧化銪/氧化镓异质结，n型Si衬底作为氧化镓薄膜的衬底。本发明的基于异质结薄膜的远程电气火灾监测系统可以将火灾报警信息发送到计算机或移动手机终端，实现远程监测和报警，氧化銪/氧化镓异质结薄膜芯片性能稳定、响应度高和灵敏度高，可应用于远程电气火灾报警和高压线电晕远程监测，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种电气火灾监测系统，具体是指一种基于异质结薄膜的远程电气火灾监测系统及其制作方法。

技术背景

目前，由于电器设备老化放电而引起的电气火灾越来越多，给人们造成极大的财产损失。因此，研究开发一种能准确、有效地探测到电火花信号，在第一时间发现火灾源头，防范于未“燃”的远程火灾监测报警系统是当下安防领域所迫切需要的。

为了避免太阳光的干扰，市场上的常用紫外探测器需要增加滤波器，排除太阳光的影响来降低误报率，这些附件一般体积大，易碎价格贵，增加了探测器的复杂程度和制造成本，也使得探测器的适用范围大为缩小。因此，低成本、高便捷和小型化的日盲型紫外探测器是未来电气火灾防御的重要研究方向。

β-Ga₂O₃是一种新型的宽禁带半导体材料，带隙约为4.9eV(对应的波长为254nm)，具有极高的热稳定性和化学稳定性，可以工作在恶劣环境，是一种非常有前景的深紫外日盲探测材料。用这类器件制作的日盲紫外探测器可以检测电火花中存在，而太阳光中不存在的日盲波段紫外光，极大地降低误报率。

因此，如何设计一种可有效的检测电火花信号的报警器，且报警准确、误报率低，是一项迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种灵敏度高、稳定性好、可以将电气火灾报警信息发送到计算机或移动手机终端，实现远程报警的电气火灾监测系统及其制备方法。

本发明的技术方案为：

一种基于异质结薄膜的远程电气火灾监测系统，其特征在于，包括氧化銪/氧化镓异质结薄膜芯片、紫外光电探测外围电路、LED指示灯以及网络通讯模块，所述氧化銪/氧化镓异质结薄膜芯片包括氧化銪薄膜、氧化镓薄膜、Ti/Au薄膜电极以及n型Si衬底；所述氧化銪薄膜的厚度为100-150nm，氧化镓薄膜的厚度为200-250nm，氧化銪薄膜和氧化镓薄膜形成氧化銪/氧化镓异质结，n型Si衬底作为制备氧化镓薄膜的衬底。

进一步地，所述氧化銪薄膜面积为氧化镓薄膜面积的一半。

具体地，所述Ti/Au薄膜电极包括第一Ti/Au薄膜电极和第二Ti/Au薄膜电极，所述第一Ti/Au薄膜电极位于氧化銪薄膜表面，所述第二Ti/Au薄膜电极位于氧化镓薄膜表面，

作为优选，所述Ti/Au薄膜电极形状为边长2.5毫米的正方形，所述Ti/Au薄膜电极由Ti薄膜电极和位于Ti薄膜电极上方的Au薄膜电极构成，所述Ti薄膜电极厚度为25-30nm，所述Au薄膜电极的厚度为75-90nm。

具体地，所述网络通讯模块可以将电气火灾报警信息发送到计算机或移动手机终端，实现远程监测和报警。