[发明专利]一种制作高选择性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，特别涉及一种制作高选择性半导体薄膜材料的方法。

背景技术

NO₂是汽车尾气的主要成分，也是火力发电、化工生产过程的主要排放气体。由于具有极强的腐蚀性和生理刺激作用，所以对建筑设施、生产设备及其人类健康造成极大危害。因此，对NO₂气体进行及时准确地检测和测量具有十分重要的意义。

目前用于NO₂气体检测的方法主要有物理法和化学法，然而这些方法所需要的测量系统和设备通常比较复杂和昂贵，给实际应用带来很大的不便。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种制作高选择性半导体薄膜材料的方法，以实现对NO₂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高选择性半导体薄膜材料的方法，该方法包括：

步骤1：将5至15mg的多壁碳纳米管与50至100mg的SnO₂均匀混合溶于一定量的甘油；

步骤2：充分搅拌后在60℃下超声振荡两个小时使其充分分散；

步骤3：用10至50μl移液器吸取部分混合溶液滴涂在器件的敏感膜上；

步骤4：将器件放到真空干燥箱，在140℃下干燥两小时去除水分和有机物。

上述方案中，所述基片是石英基片。

上述方案中，所述甘油是作为SnO₂和碳纳米管的分散溶剂。

上述方案中，步骤2中所述超声振荡，用于使SnO₂与碳纳米管分散性更好。

上述方案中，步骤4中所述将滴涂以后的器件放入真空干燥箱，是用于去除水分和有机物。

(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：

本发明提供的这种制作高选择性半导体薄膜材料的方法，通过将SnO₂混合碳纳米管作为声表面波NO₂气体传感器的敏感膜材料，实现了在室温下检测低浓度的NO₂气体。通过掺杂碳纳米管，大大的增加了膜的比表面积，从而提高了敏感膜的灵敏度。所用的是滴涂成膜技术，相比其他磁控溅射，CVD，溶胶凝胶法等成膜技术，滴涂更简单，易操作，低成本，适合大批量生产。

附图说明

图1是本发明提供的制作高选择性半导体薄膜材料的方法流程图；

图2-1至2-3是本发明提供的制作高选择性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。

如图1所示，图1是本发明提供的制作高选择性半导体薄膜材料的方法流程图，该方法是由溶解、超声振荡、滴涂、真空干燥等步骤获得的，其步骤如下：

步骤1：将5至15mg的多壁碳纳米管与50至100mg的二氧化锡均匀混合溶于一定量的甘油；

步骤2：充分搅拌后在60℃下超声振荡两个小时使其充分分散；

步骤3：用10至50μl移液器吸取部分混合溶液滴涂在器件的敏感膜上；

步骤4：将器件放到真空干燥箱，在140℃下干燥两小时去除水分和有机物。

所述的基片是石英基片，其目的在于减小器件受温度影响。

所述的成膜技术是滴涂。相比其他磁控溅射，CVD，溶胶凝胶法等成膜技术，滴涂更简单，易操作，低成本，适合大批量生产。

所述甘油是作为SnO₂和碳纳米管的分散溶剂。

所述的混合溶液通过一定的温度超声，目的是让SnO₂和碳纳米管分散性更好。

所述的滴涂以后的器件放入真空干燥箱，目的是为了去除水分和有机物。

图2-1至2-3是本发明提供的制作高选择性半导体薄膜材料的工艺流程图。其中，图2-1是基片的示意图；图2-2是将一种SnO₂掺杂碳纳米管的混合溶液涂于基片敏感膜示意图，其中圆圈代表水分，三角符号代表有机物；图2-3是将图2-2中所示的敏感膜去除水分和有机物后的示意图。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。