多孔硅基氧化鎢納米棒復合結構氣敏傳感器的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種多孔硅基氧化鎢納米棒復合結構氣敏傳感器的制備方法，采用水熱法在有序多孔硅上原位生長氧化鎢納米棒，提供了一種可低成本控制多孔硅基氧化鎢納米棒形貌以及氣敏性能的方法。水熱法操作較為簡單，所需控制的工藝條件少，且對環境無污染。并且，所制備的多孔硅基氧化鎢納米棒復合結構氣敏傳感器元件具有較大的比表面積和表面活性，可提供較多的氣體吸附位置和氣體擴散通道，可在室溫下檢測超低濃度的氮氧化物氣體，具有高靈敏度、良好選擇性的優點。同時，該氣敏元件體積小，使用方便，具有重要的實踐和研究意義。

【技術實現步驟摘要】

【技術保護點】
一種多孔硅基氧化鎢納米棒復合結構氣敏傳感器的制備方法，其特征在于，包括下列步驟：(1)硅基片的清洗：將P型單面拋光的單晶硅基片放入濃硫酸與過氧化氫的混合液中浸泡30～50min，隨后置于氫氟酸與去離子水的混合液中浸泡20～40min，然后分別在丙酮和乙醇中超聲清洗5～20min，最后將硅基片放入無水乙醇中備用；(2)制備多孔硅：采用雙槽電化學腐蝕法在步驟(1)的單晶硅片的拋光表面制備多孔硅層；(3)制備種子溶液：將鎢酸鈉全部溶解于去離子水中，隨后逐滴加入稀鹽酸，直至不再產生白色沉淀，然后將混合液靜置30～60min，將上層清液倒掉后再利用低速離心機離心底層的沉淀，再將沉淀溶入10～30ml的過氧化氫中形成濃度為0.5～1M的黃色透明的種子溶液；(4)制備種子層：將步驟(3)中制備的種子溶液旋涂于步驟(2)中所制備的多孔硅上，然后進行退火處理；(5)水熱法制備多孔硅基氧化鎢納米棒復合結構氣敏傳感器：首先配置反應液，稱取4.13～8.25g鎢酸鈉，將其全部溶解于25ml去離子水中，調節pH至酸性，接著移取配置好的反應液至水熱反應釜的聚四氟乙烯內襯中，然后將(4)中附著有種子層的多孔硅襯底插在樣品架上水平騰空置于內襯中，最后將反應釜置于恒溫干燥箱中恒溫反應；(6)水熱反應后多孔硅基片的清洗和干燥；(7)制備多孔硅基氧化鎢納米棒復合結構氣敏傳感器元件：將步驟(6)中得到的多孔硅基氧化鎢納米棒進行超高真空對靶磁控濺射，得到多孔硅基氧化鎢納米棒復合結構氣敏傳感器元件；(8)多孔硅基氧化鎢納米棒復合結構氣敏傳感器元件的熱處理：將步驟(7)所制備的多孔硅基氧化鎢納米棒復合結構氣敏傳感器元件進行退火處理。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡明，魏玉龍，閆文君，王登峰，袁琳，
申請(專利權)人：天津大學，
類型：發明
國別省市：天津;12