[发明专利]一种基于MoO3

权利要求书

1.一种基于MoO₃纳米带修饰石墨烯的室温FET型氢气敏感元件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：氧化钼纳米带的制备

首先在聚四氟乙烯反应釜中加入去离子水，然后将双氧水加入到去离子水中，在冰浴下边搅拌边将钼粉缓慢加入，待溶液由墨绿色变为橘黄色，继续搅拌30～60min，最后将聚四氟乙烯反应釜放到金属反应外壳中并置于水热烘箱在170℃～200℃下保温36～72h，待反应完成过后，将所得产物用去离子水和无水乙醇清洗至中性并烘干，得到外观为白色粉末状的氧化钼纳米带；

步骤2：电极的制备

采用标准直流磁控溅射技术，在Ar气氛与70W溅射功率的条件下溅射Au，首先在以Si/SiO₂为基底的单层石墨烯衬底上溅射源漏电极，源漏电极的长宽比为8:3，接着在Si衬底溅射Au作为栅电极，Au的厚度为20～40nm；

步骤3：氢气敏感元件的构筑

(1)喷涂实验仪器的准备：采用喷笔一只、加热设备、可升降光学平台、真空泵，将喷笔连接在真空泵的一端，光学平台控制喷笔的位置，准备把配置好的混合液进行成膜喷涂；

(2)称取步骤1中获得的氧化钼纳米带粉末加入到盛有乙醇溶液的石英管中，其中氧化钼纳米带粉末和乙醇溶液的用量摩尔比例为：1：100，得到溶液A；其中乙醇溶液的密度为0.7893g/ml；

(3)将溶液A经超声处理5～30min，超声频率为50～100Hz；

(4)用移液枪量取步骤(3)超声处理后的溶液A，放入装有乙醇溶液的喷笔中，其中步骤(3)超声处理后的溶液A与乙醇溶液的体积用量比例为：1：400；

(5)固定步骤4中的喷笔与器件的距离为15cm以及真空泵的气压为0.5帕，把步骤(4)喷笔中的溶液喷涂到磁控溅射得到的源漏电极中心部位，喷涂时间为5～50s，经加热设备烘干后，200℃退火2h，组装得到基于MoO₃纳米带修饰石墨烯的FET型氢气敏感元件。

2.根据权利要求1所述的基于MoO₃纳米带修饰石墨烯的室温FET型氢气敏感元件的制备方法，其特征在于，步骤1中，去离子水、双氧水和钼粉用量的摩尔比为：30：25：1.其中去离子水的密度为1g/ml，双氧水的密度为1.13g/ml。

3.根据权利要求1所述的基于MoO₃纳米带修饰石墨烯的室温FET型氢气敏感元件的制备方法，步骤1中，烘干条件为在60℃下干燥12h。

4.根据权利要求1所述的基于MoO₃纳米带修饰石墨烯的室温FET型氢气敏感元件的制备方法，步骤3中的第(5)步骤中的喷涂时间为50s时，得到的MoO₃纳米带修饰石墨烯的FET型氢气敏感元件性能最好。

5.一种采用如上所述的基于MoO3纳米带修饰石墨烯的室温FET型氢气敏感元件的制备方法得到的室温FET型氢气敏感元件，其特征在于，应用于制备石墨烯基氢气传感器。