[发明专利]一种环保型的光敏电阻器介质材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光敏电阻器技术领域，具体涉及一种环保型的光敏电阻器介质材料及其制备方法。

背景技术

光敏电阻是采用半导体材料制作，利用内光电效应工作的光电元件。它在光线的作用下起阻值往往变小，这种现象称为光导效应，因此，光敏电阻又称光导管。

用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻及梳妆欧姆电极，然后接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。

传统的光敏电阻器的光敏层主要包括硫化镉、硒化镉和氯化镉三种材料混合后溶解在离子水中得到。镉会对呼吸道产生刺激，长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈，镉化合物不易被肠道吸收，但可经呼吸被体内吸收，积存于肝或肾脏造成危害，尤以对肾脏损害最为明显，还可导致骨质疏松和软化，该光敏电阻的镉含量通常达到了几千ppm或更高，影响人类的健康，污染环境，不环保。此外，人们通过在光敏层添加氯化铜材料来提高光敏电阻器的暗电阻并降低其亮电阻，从而提高光敏电阻器的灵敏度，但引入的游离态氯离子难以消除，对光敏电阻器的灵敏度造成负面影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型的光敏电阻器介质材料及其制备方法，能够提高光敏电阻器的灵敏度，且使用的原料安全无毒，对人类和环境友好，安全环保。

本发明采用的技术方案如下：一种环保型的光敏电阻器介质材料，按重量份数计，所述介质材料包括以下组分：硫化锌20-40份，硫化铋10-50份，硫化铝20-30份，氯化镥0.1-0.3份，氯化钕0.05-0.15份，硫酸铜溶液1-3份，离子水10-100份。

本申请的技术方案中，所选的介质原料为硫化锌，硫化铋，硫化铝，并添加少量的稀土氯化物氯化镥和氯化钕，溶解在离子水中，搅拌混合均匀，之后再加入硫酸铜溶液搅拌混合均匀，得到介质溶液，用硫酸铜代替氯化铜，消除了氯离子对光敏电阻的负面影响，能够提高光敏电阻器的灵敏度，选用的硫化锌，硫化铋和硫化铝具有环境友好、光电导和非线性光学响应的优点。

优选的，按重量份数计，所述介质材料包括以下组分：硫化锌25-35份，硫化铋20-40份，硫化铝22-28份，氯化镥0.15-0.25份，氯化钕0.07-0.1份，硫酸铜溶液1.5-2.5份，离子水40-70份。

更优选的，按重量份数计，所述介质材料包括以下组分：硫化锌30份，硫化铋30份，硫化铝25份，氯化镥0.2份，氯化钕0.09份，硫酸铜溶液2份，离子水60份。

一种环保型的光敏电阻器介质材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备陶瓷基质，用纯度94％以上的三氧化铝制备而成；

(2)制备介质溶液，将硫化锌，硫化铋，硫化铝，氯化镥，氯化钕，溶解在离子水中，搅拌混合均匀，再加入硫酸铜溶液搅拌混合均匀，得到介质溶液；

(3)将介质溶液均匀喷涂在陶瓷基体的表面，形成光敏层；

(4)将喷涂后用的陶瓷基体静止20-40分钟后，再在1200-1800℃高温下烧结20-50分钟，然后在350-550℃下保温一段时，即得。

优选的，步骤(2)中所述的介质溶液为光敏溶液。

优选的，步骤(3)中所述喷涂的次数为3-7次，所述喷涂的厚度为2-6mm。

优选的，步骤(4)中保温的时间为1-3小时。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：(1)选用的硫化锌，硫化铋和硫化铝具有环境友好、光电导和非线性光学响应的优点；(2)用硫酸铜代替氯化铜，消除了氯离子对光敏电阻的负面影响；(3)原料安全无毒，对人类和环境友好，安全环保；(4)本申请的光敏电阻器具有灵敏度高的优点。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

实施例1

本实施例所述的一种环保型的光敏电阻器介质材料，按重量份数计，所述介质材料包括以下组分：硫化锌20份，硫化铋10份，硫化铝20份，氯化镥0.1份，氯化钕0.05份，硫酸铜溶液1份，离子水20份。

一种环保型的光敏电阻器介质材料的制备方法，包括以下步骤：