[发明专利]一种制作复合半导体薄膜材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及表面波气体传感器技术领域，特别是一种制作复合半导体薄膜材料的方法，用于在常温下实现声面波气体传感器对低浓度H₂S气体的检测。

背景技术

随着社会的进步，安全意识深入人心，人们也越来越关注环境问题。瓦斯爆炸、装修污染、毒气泄漏等等危险在时时危害人身安全，然而传统的气体传感器均为大型设备，体积大，便利性差，给随时随地检测环境造成困难。手持式SAW气体传感器体积小，重量轻，便于携带，其中敏感膜部分是传感器的核心环节，所以敏感膜的选取与制作成为了传感器灵敏度与选择性能的关键部分。

目前用于检测H₂S气体的膜材料主要是WO₃，然而这种膜材料对H₂S气体的吸附作用在高温下才会明显。对WO₃膜掺Au后，虽然会提高薄膜对H₂S气体的灵敏度和选择性，但其最佳温度却在200℃，而手持式传感器敏感膜部分很难达到如此高的温度。即使在器件部分加入升温装置，也只会提高传感器的制作成本和功率消耗，且会影响其它通道敏感膜的性能。这样，如何在常温下实现低浓度H₂S气体的检测，成为目前手持式SAW气体传感器急需解决的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种制作复合半导体薄膜材料的方法，以在常温下实现声面波气体传感器对低浓度H₂S气体的检测。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种制作复合半导体薄膜材料的方法，该方法包括：

步骤1：采用光刻胶将敏感膜区外的基片盖上；

步骤2：采用镀膜技术，将WO₃靶材料蒸发至基片表面形成膜；

步骤3：采用镀膜技术在己淀积WO₃薄膜的基片上淀积一层Au膜；

步骤4：采用镀膜技术在己淀积WO₃和Au薄膜的基片上淀积一层碳纳米管薄膜；

步骤5：去除光刻胶，并封装。

上述方案中，所述基片是石英基片。

上述方案中，所述镀膜技术是电子束蒸发、磁控溅射，CVD、自组装、旋涂或滴涂，以在基片表面淀积一层均匀且厚度可调的敏感膜。

上述方案中，所述碳纳米管薄膜是由碳纳米管靶材或经调制的碳纳米管作为蒸发源，用于提高敏感膜在常温下对H₂S气体的灵敏度。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

本发明通过在传统的WO₃、Au膜上镀一层碳纳米管薄膜，以此来在常温下检测低浓度的H₂S气体。利用本发明，实现了在常温下声面波气体传感器对低浓度H₂S气体的检测，且提高了手持式SAW气体传感器对H₂S气体的灵敏度与选择性。

附图说明

为了更进一步说明本发明的内容，以下结合附图及实施例子，对本发明做详细描述，其中，

图1是本发明制作复合半导体薄膜材料的方法流程图；

图2-1至图2-6是本发明制作复合半导体薄膜材料的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明提供一种制作复合半导体薄膜材料的方法，首先用光刻胶将敏感膜区外的基片盖上，保护叉指换能器部分，然后采用电子束蒸发或其它镀膜技术依次在基片上淀积WO₃、Au个碳纳米管三层薄膜，得到一分布均匀厚度适中的敏感膜，该敏感膜在常温下能够对H₂S气体有较好的灵敏度与选择性，最后去除光刻胶，并封装。

如图1所示，图1是本发明制作复合半导体薄膜材料的方法流程图，包括以下步骤：

步骤1：采用光刻胶将敏感膜区外的基片盖上；该基片是石英基片或其他压电基片，其目的在于减小器件受温度或其它环境影响；

步骤2：采用镀膜技术，将WO₃靶材料蒸发至基片表面形成膜；该镀膜技术是电子束蒸发、磁控溅射，CVD、自组装、旋涂或滴涂，以在基片表面淀积一层均匀且厚度可调的敏感膜；

步骤3：采用镀膜技术在己淀积WO₃薄膜的基片上淀积一层Au膜；