[发明专利]具有超快响应速度的光电位置传感材料及其制备方法

权利要求书

1.具有超快响应速度的光电位置传感材料，其特征在于该具有超快响应速度的光电位置传感材料具有金属氧化物—SiO₂—Si三层结构，在Si基片上采用激光脉冲沉积有厚度为10～80nm的金属氧化物层，其中的金属氧化物为Fe₃O₄、ZnO或TiO₂，SiO₂层是Si基片在空气中自然形成的。

2.根据权利要求1所述的具有超快响应速度的光电位置传感材料，其特征在于在Si基片上采用激光脉冲沉积有厚度为10～40nm的金属氧化物层。

3.根据权利要求2所述的具有超快响应速度的光电位置传感材料，其特征在于在Si基片上采用激光脉冲沉积有厚度为10～30nm的金属氧化物层。

4.根据权利要求1所述的具有超快响应速度的光电位置传感材料，其特征在于SiO₂层的厚度为1～5nm。

5.具有超快响应速度的光电位置传感材料的制备方法，其特征在于是按下列步骤实现：

一、将Si基片放入HF溶液里浸泡10～20min，然后利用超声波清洗器将Si片依次放入丙酮和无水乙醇中分别清洗10～20min，得到清洗后的Si基片；

二、将金属氧化物粉末研磨后压制成片，然后在800～1000℃的温度下对金属氧化物压片进行烧结处理，得到金属氧化物靶材；

三、将本底真空抽至3×10^-4Pa～5×10^-4Pa，通入纯氧控制气压为0.1～10Pa，调节Si基片的温度为350～500℃，采用准分子激光器照射金属氧化物靶材，在Si基片上脉冲激光沉积厚度为10～50nm的金属氧化物层，沉积结束后保温20～30min，最后自然冷却到室温，得到具有超快响应速度的光电位置传感材料；

其中步骤二所述的金属氧化物为Fe₃O₄、ZnO或TiO₂。

6.根据权利要求5所述的具有超快响应速度的光电位置传感材料的制备方法，其特征在于步骤一使用的HF溶液的质量浓度为20％。

7.根据权利要求5所述的具有超快响应速度的光电位置传感材料的制备方法，其特征在于步骤三控制准分子激光器的，输出波长为248nm，能量为50～200mJ，频率1～5Hz。

8.根据权利要求7所述的具有超快响应速度的光电位置传感材料的制备方法，其特征在于步骤三控制准分子激光器的，输出波长为248nm，能量为200mJ，频率3Hz。