[發明專利]一種制作復合半導體薄膜材料的方法

有效

• 申請號: 201010247619.4
• 申請日: 2010-08-06
• 公開（公告）號: CN102373470A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 李冬梅;侯成誠;劉明;周文;汪幸;閆學鋒;謝常青;霍宗亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00;G01N30/00;G01N27/407
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及表面波氣體傳感器技術領域，特別是一種制作復合半導體薄膜材料的方法，用于在常溫下實現聲面波氣體傳感器對低濃度H₂S氣體的檢測。

背景技術

隨著社會的進步，安全意識深入人心，人們也越來越關注環境問題。瓦斯爆炸、裝修污染、毒氣泄漏等等危險在時時危害人身安全，然而傳統的氣體傳感器均為大型設備，體積大，便利性差，給隨時隨地檢測環境造成困難。手持式SAW氣體傳感器體積小，重量輕，便于攜帶，其中敏感膜部分是傳感器的核心環節，所以敏感膜的選取與制作成為了傳感器靈敏度與選擇性能的關鍵部分。

目前用于檢測H₂S氣體的膜材料主要是WO₃，然而這種膜材料對H₂S氣體的吸附作用在高溫下才會明顯。對WO₃膜摻Au后，雖然會提高薄膜對H₂S氣體的靈敏度和選擇性，但其最佳溫度卻在200℃，而手持式傳感器敏感膜部分很難達到如此高的溫度。即使在器件部分加入升溫裝置，也只會提高傳感器的制作成本和功率消耗，且會影響其它通道敏感膜的性能。這樣，如何在常溫下實現低濃度H₂S氣體的檢測，成為目前手持式SAW氣體傳感器急需解決的問題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是提供一種制作復合半導體薄膜材料的方法，以在常溫下實現聲面波氣體傳感器對低濃度H₂S氣體的檢測。

(二)技術方案

為達到上述目的，本發明提供了一種制作復合半導體薄膜材料的方法，該方法包括：

步驟1：采用光刻膠將敏感膜區外的基片蓋上；

步驟2：采用鍍膜技術，將WO₃靶材料蒸發至基片表面形成膜；

步驟3：采用鍍膜技術在己淀積WO₃薄膜的基片上淀積一層Au膜；

步驟4：采用鍍膜技術在己淀積WO₃和Au薄膜的基片上淀積一層碳納米管薄膜；

步驟5：去除光刻膠，并封裝。

上述方案中，所述基片是石英基片。

上述方案中，所述鍍膜技術是電子束蒸發、磁控濺射，CVD、自組裝、旋涂或滴涂，以在基片表面淀積一層均勻且厚度可調的敏感膜。

上述方案中，所述碳納米管薄膜是由碳納米管靶材或經調制的碳納米管作為蒸發源，用于提高敏感膜在常溫下對H₂S氣體的靈敏度。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果：

本發明通過在傳統的WO₃、Au膜上鍍一層碳納米管薄膜，以此來在常溫下檢測低濃度的H₂S氣體。利用本發明，實現了在常溫下聲面波氣體傳感器對低濃度H₂S氣體的檢測，且提高了手持式SAW氣體傳感器對H₂S氣體的靈敏度與選擇性。

附圖說明

為了更進一步說明本發明的內容，以下結合附圖及實施例子，對本發明做詳細描述，其中，

圖1是本發明制作復合半導體薄膜材料的方法流程圖；

圖2-1至圖2-6是本發明制作復合半導體薄膜材料的工藝流程圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。

本發明提供一種制作復合半導體薄膜材料的方法，首先用光刻膠將敏感膜區外的基片蓋上，保護叉指換能器部分，然后采用電子束蒸發或其它鍍膜技術依次在基片上淀積WO₃、Au個碳納米管三層薄膜，得到一分布均勻厚度適中的敏感膜，該敏感膜在常溫下能夠對H₂S氣體有較好的靈敏度與選擇性，最后去除光刻膠，并封裝。

如圖1所示，圖1是本發明制作復合半導體薄膜材料的方法流程圖，包括以下步驟：

步驟1：采用光刻膠將敏感膜區外的基片蓋上；該基片是石英基片或其他壓電基片，其目的在于減小器件受溫度或其它環境影響；

步驟2：采用鍍膜技術，將WO₃靶材料蒸發至基片表面形成膜；該鍍膜技術是電子束蒸發、磁控濺射，CVD、自組裝、旋涂或滴涂，以在基片表面淀積一層均勻且厚度可調的敏感膜；

步驟3：采用鍍膜技術在己淀積WO₃薄膜的基片上淀積一層Au膜；