[发明专利]基于钯/二氧化钛/二氧化硅/硅异质结的氢气探测器

权利要求书

1.一种基于钯/二氧化钛/二氧化硅/硅异质结的氢气探测器，其特征在于：从下到上依次包括二氧化硅层（2）覆盖的硅衬底（1）、采用射频磁控溅射法在硅衬底（1）上生长的纳米二氧化钛薄膜（3）、在二氧化钛薄膜（3）上利用掩膜和直流磁控溅射法制备面积小于二氧化钛膜的钯催化层（4）。 

2.如权利要求1所述的基于钯/二氧化钛/二氧化硅/硅异质结的氢气探测器，其特征在于：钯催化层（4）上的铟点电极（6）和铟金属层（5）上的铟点电极（7）分别作为上、下电极，在铟点电极（6）、（7）接点处连接电源线，串联接通直流电源（8）和电流表（9），直流电源（8）的电压为0.5伏。 

3.如权利要求1所述的基于钯/二氧化钛/二氧化硅/硅异质结的氢气探测器，其特征在于：覆盖二氧化硅层（2）的硅衬底（1）的厚度为0.5～2毫米，纳米二氧化钛薄膜（3）的厚度为10～50纳米，钯催化层（4）的厚度为10～30纳米。 

4.如权利要求2所述的基于钯/二氧化钛/二氧化硅/硅异质结的氢气探测器的制备方法，其步骤如下： 

(1)将纯度（质量分数）为99.99%的二氧化钛粉冷压获得二氧化钛溅射靶； 

(2)依次用乙醇、丙酮在超声波中清洗硅片5分钟，去离子水清洗硅片1分钟； 

(3)将清洗好的硅衬底放入溅射室，开启抽真空系统进行抽真空； 

(4)当背景真空为2×10^-4帕时，通入氩气/氧气混合气体，两种气体比例在2:1至1:2之间，并维持5帕的压强，待气压稳定后，开始用二氧化钛靶溅射，射频溅射功率为90瓦，溅射时间为30至120秒； 

(5)溅射完毕后，保持通气状态20分钟，然后停止通氩气和氧气，抽真空系统继续工作； 

(6)当背景真空为2×10^-4帕时，通入氩气，并维持3帕的压强，待气压稳定后，开始用纯度为99.9%（质量分数）钯靶溅射，溅射直流电压为0.26千伏，溅射直流电流为0.20安培，溅射时间为1至3分钟； 

(7)溅射完毕后，停止通氩气，抽真空系统继续工作，使样品在真空度为1～2×10^-4帕的环境下保持2小时，然后取出样品； 

5.如权利要求4所述的基于钯/二氧化钛/二氧化硅/硅异质结的氢气探测器的制备方法，其特征在于：步骤（4）和（6）中所述的射频磁控溅射法和直流磁控溅射法制备二氧化钛薄膜（3）和钯催化层（4）是在室温条件下。 

6.如权利要求4所述的基于钯/二氧化钛/二氧化硅/硅异质结的氢气探测器的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的射频磁控溅射法制备的二氧化钛薄膜（3）不需要经过退火处理。