[发明专利]一种氧化钨纳米线气体传感器的响应类型控制方法

摘要

本发明公开了一种氧化钨纳米线气体传感器的响应类型控制方法，包括二氧化硅基片的清洗、制备钨薄膜、制备WO2纳米线、制备WO3纳米线、氧化钨纳米线气体传感器的制备的步骤。本发明通过控制WO3纳米线在氧化过程中的温度，调整了WO3纳米线材料的性质改变了其在气体测试过程中所表现出的响应类型，即经过480℃退火后表现为N‑型响应类型，经过440℃和460℃退火后表现为P‑型响应类型。这种二氧化硅基的WO3纳米线结构在响应过程发生变化后，气敏性质没有发生较大变化，可以利用这种性质将WO3应用到更加广泛的气体传感器中。

主权项

一种氧化钨纳米线气体传感器的响应类型控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)二氧化硅基片的清洗：将二氧化硅基片依次放入浓硫酸和双氧水混合溶液、盐酸和双氧水混合溶液、丙酮、无水乙醇中分别超声清洗，洗净后将二氧化硅基片放入无水乙醇中备用；(2)制备钨薄膜：将步骤(1)所得二氧化硅基片置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室，调节至所需本体真空度、基片温度、氩气流量、溅射气压以及溅射功率，并将溅射时间控制在10min，在表面沉积厚度为150纳米左右的钨薄膜；(3)制备WO2纳米线：将步骤(2)镀钨膜后的二氧化硅基片置于管式炉中，调节至所需的本体压强、氩氧流量比、升温速率、退火温度，并将保持时间设置在1.5h，在二氧化硅基体上生长氧化钨纳米线；(4)制备WO3纳米线：将步骤(3)的样品置于空气退火马弗炉中，调节至所需升温速率、保温时间，并设定退火温度：制备N‑型响应类型时保持退火温度大于等于480℃；制备P‑型响应类型时保持退火温度小于等于460℃；而后得到二氧化硅基底的氧化钨纳米线；(5)氧化钨纳米线气体传感器的制备：将步骤(4)制得的样品覆盖一层电极掩膜版后放置于小镀膜机内，调节至所需本体真空度、基片温度、氩气流量、溅射气压以及溅射功率，在掩膜版规定的位置表面沉积厚度为100nm左右的铂薄膜，用于传感器的测试电极。