[发明专利]β－Ga2O3纳米线及其气体传感器的制备和实现快速响应的气体传感方法

权利要求书

1.一种β-Ga₂O₃纳米线的制备方法，其特征是，该方法为：

(1)将1纳米-1微米厚的金膜沉积在基片衬底上；

(2)将镓金属颗粒放入矾土舟中，衬底放在距离舟0.8厘米-1.2厘米处，使之按下述条件一同加热、保温；

(3)将矾土舟放入石英管中，再将石英管放入管式炉中，然后将管式炉加热到970℃-990℃，保持0.9-1.1小时；

(4)加热炉内通入380sccm-420sccm(毫升/分钟)的氮气；

(5)在管式炉冷却到室温后，产物-β-Ga₂O₃纳米线在基片衬底上生成；

2.根据权利要求1所述β-Ga₂O₃纳米线的制备方法，其特征是，所述基片衬底为N型硅衬底或P型硅衬底、绝缘硅衬底。

3.一种β-Ga₂O₃纳米线气体传感器的制备方法，其特征是，该方法为：

(1)厚度为40nm-60nm的金电极通过电子束沉积法沉积到厚度为400nm-600nm、下面附有SiO₂层的硅衬底上。

(2)两电极距离0.8μm-1.2μm；

(3)将单根β-Ga₂O₃纳米线放到所述电极上，使之连接该两电极；

(4)引线连接，即得传感器产品，所成产品再经24小时老化处理。

4.根据权利要求3所述β-Ga₂O₃纳米线气体传感器制备方法，其特征是，所述的两个电极的基片是在陶瓷片上通过光刻实现。

5.根据权利要求3所述β-Ga₂O₃纳米线气体传感器制备方法，其特征是，所述纳米线的表面为光滑表面。

6.根据权利要求3所述β-Ga₂O₃纳米线气体传感器的制备方法，其特征是，所述的导电电极为金属电极或石墨电极。

7.一种实现快速响应的气体传感方法，其特征是，通过使用权利要求3的方法制得的传感器，实现快速氧气反应；开始时，在纳米线中的自由载流子浓度非常低，通过氧调节其电导非常弱，在紫外光光照下，通过纳米线中的电流增加到一定值，在短时间内反映了氧气的压力；当光照关闭后，光生载流子迅速再结合，光驱动氧气传感特性消失。