[发明专利]表面敏感电容式气体传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种表面敏感电容式气体传感器，其特征在于：所述的表面敏 感电容式气体传感器结构为长方形的片状，依次由第一电极、硅片(1)、 氧化硅(2)、第二电极、敏感材料薄膜(3)构成；

所述的第一电极和第二电极是任意形状，位于表面敏感电容式气体 传感器的第一层和第四层；

所述的硅片(1)是未掺杂的硅片或掺杂的硅片，位于表面敏感电 容式气体传感器的第二层；

所述的氧化硅(2)是通过在硅片(1)表面原位热氧化或在硅片(1) 表面溅射沉积氧化硅(2)，位于表面敏感电容式气体传感器的第三层；

所述的敏感材料薄膜(3)由一维纳米材料或一维微米材料组成， 位于表面敏感电容式气体传感器的第五层；

所述的表面敏感电容式气体传感器在常温常压下工作，其中所述的 氧化硅(2)作为电介质，与所述的硅片(1)和第二电极之间形成一个 平板电容器结构，所述的敏感材料薄膜(3)置于平板电容器某一极板 的外表面，利用一维纳米材料或一维微米材料尖端曲率半径小的特点， 将待测气体极化能够增加或减少平板电容器上的电荷量、改变电容信号 的大小，通过电容信号反映出来的变化，判断表面敏感电容式气体传感 器进行被测气体的种类。

2.根据权利要求1所述的一种表面敏感电容式气体传感器，其特 征在于：所述的硅片(1)是重度掺杂的硅片，其电阻率最低为0.001 Ω·cm。

3.根据权利要求1所述的一种表面敏感电容式气体传感器，其特 征在于：所述的表面敏感电容式气体传感器进行测定气体的种类是毒 品、爆炸物和极性气体。

4.根据权利要求1所述的一种表面敏感电容式气体传感器的制作 方法，其特征在于制作步骤如下：

在硅片(1)的下表面采用蒸发或溅射方法或采用导电浆料丝网印 刷方法制作一层金属薄膜作为第一电极层，然后采用热氧化的方法在硅 片(1)的上表面作上一层氧化硅(2)，或先将硅片(1)重度掺杂，作 为第一电极使用，再在硅片(1)上表面溅射一层氧化硅(2)；

然后在氧化硅(2)表面采用蒸发或溅射方法或采用导电浆料丝网 印刷方法制作一层金属薄膜作为第二电极，在第二电极表面再原位生长 一维纳米材料或一维微米材料作为敏感材料薄膜(3)或将制备的一维 纳米材料或一维微米材料涂在第二电极的表面作为敏感材料薄膜(3)。