[发明专利]响应类型可调的二维半导体室温氢气传感器及制作方法

权利要求书

1.一种响应类型可调的二维半导体室温氢气传感器的制作方法，包括如下步骤：

stp1：称取设定份量的MoO₃和2g升华硫，并分别放入二个石英舟中，然后将Si/SiO₂衬底以有SiO₂的一面朝下盖在装有MoO₃的石英舟上，衬底与MoO₃上表面之间有一定的间隔距离；

stp2：将放好MoO₃和升华硫的两个石英舟分别放入管式炉的不同温区；其中：装有升华硫的石英舟放在低温区，装有MoO₃的石英舟放在高温区，然后将管式炉内抽真空至-0.1MPa以下，再关闭抽真空设备并向管式炉内通入氩气至一个大气压；针对所述管式炉，重复上述抽真空至—0.1MPa以下，再通入氩气至一个大气压的步骤，共三次，然后保持管式炉内氩气气压为8~10KPa；

spt3：对管式炉进行升温，先以25℃/min的速度将高温区加热到750±50℃，保温30min，当高温区加热到500±30℃左右时，再以20±3℃/min的速度将低温区加热到200±30℃保温30min；反应时间完成后，停止加热管式炉，待高温区和低温区均自然冷却至室温后，取出石英舟中的样品，得到MoS₂薄膜；

spt4：在制备好MoS₂薄膜的Si/SiO₂衬底上制备电极，制成基于MoS₂薄膜的氢敏器件，其步骤为：首先，将叉指电极掩模版放在按stp3制备好MoS₂薄膜的Si/SiO₂衬底上，然后用直流溅射的方法，在氩气气氛下，先后溅射Ti、Pt金属，在相同溅射功率下，Ti和Pt分别溅射30s和120s，最后得到基于MoS₂薄膜的氢敏器件；

spt5：量取设定份量且浓度为15%的SnO₂水胶体，用去离子水稀释10000倍，然后超声两个小时，使SnO₂水胶均匀的分散在去离子水中；

spt6：将按stp5中得到的分散液滴涂在stp4中得到的基于MoS₂薄膜的氢敏器件上，在真空干燥箱中60±5℃烘干30min，再在200±30℃环境下，真空退火2小时，得到一种响应类型可调的二维半导体室温氢气传感器。

2.如权利要求1所述一种响应类型可调的二维半导体室温氢气传感器的制作方法，其特征在于：所述stp1中，所称取MoO₃的份量设定为1~2mg，所述称取升华硫的份量设定为1.5~2.5g，所述MoO₃的纯度≥99.5%，所述升华硫的纯度≥99.5%；衬底与MoO₃上表面之间设定间隔距离为0.6~0.8cm。

3.如权利要求1所述一种响应类型可调的二维半导体室温氢气传感器的制作方法，其特征在于：所述spt5中，量取浓度为15%的SnO₂水胶体的份量为10~20μL。

4.一种响应类型可调的二维半导体室温氢气传感器，其特征在于：包括：SiO₂/Si衬底、二维MoS₂薄膜、Ti和Pt电极、修饰SnO₂；所述二维半导体室温氢气传感器是以SiO₂/Si为衬底，通过化学气相沉积法(CVD)在SiO₂表面生长二维MoS₂薄膜，并在MoS₂薄膜表面溅射Ti、Pt作为电极，再利用滴涂的方法在MoS₂薄膜上修饰SnO₂制备。