[發明專利]一種制造ZnO納米結構和納米紫外傳感器的方法

有效

• 申請號: 201210229280.4
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN102730630A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 朱榮;宗仙麗;李德釗
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;G01J1/42
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

1.一種制造ZnO納米結構的方法，其特征在于，包括以下步驟：

11）直接制造底電極（1）；或者采用微機械加工工藝制作微機電結構，然后在微機電結構上制造底電極（1）；

12）在底電極（1）上淀積絕緣層（11），然后在絕緣層（11）上濺射一層金屬層（4），對金屬層（4）進行刻蝕形成第一微電極（2）和第二微電極（3）；第一微電極（2）和第二微電極（3）均通過絕緣層（11）與底電極（1）隔開；底電極（1）、絕緣層（11）、第一微電極（2）和第二微電極（3）構成了芯片（12）；

13）在配置的化學溶液中浸沒芯片（12），浸沒持續的時間為設定的時間，在浸沒時，使配置的化學溶液保持在100°C以下的設定溫度；

采用直流電場控制方法或交流電場控制方法制備ZnO納米結構；

采用直流電場控制方法制備ZnO納米結構的過程如下：在浸沒芯片（12）的同時，在底電極（1）上施加負電壓V2，在第二微電極（3）上施加負電壓V1，將第一微電極（2）接地；浸沒過程結束后，將芯片（12）從配置的化學溶液中取出，對芯片（12）進行清洗，最后將其烘干；此時，在第二微電極（3）構造出了第一ZnO納米結構（5）；

采用交流電場控制方法制備ZnO納米結構的過程如下：在底電極（1）上施加電壓V3，電壓V3的值為0V；在第一微電極（2）和第二微電極（3）之間施加交流電壓VS；浸沒過程結束后，將芯片（12）從配置的化學溶液中取出，對芯片（12）進行清洗，最后將其烘干；此時，在第一微電極（2）和第二微電極（3）之間構造出了第二ZnO納米結構（6）；第一ZnO納米結構（5）和第二ZnO納米結構（6）均為ZnO納米線或ZnO納米棒。

2.根據權利要求1所述的一種制造ZnO納米結構的方法，其特征在于，所述底電極（1）為摻雜的單晶硅或者金屬。

3.根據權利要求1所述的一種制造ZnO納米結構的方法，其特征在于，所述絕緣層（11）為二氧化硅、氮化硅或聚合物。

4.根據權利要求1所述的一種制造ZnO納米結構的方法，其特征在于，所述金屬層（4）為鉻/金層、鈦/金層或鎢/金層。

5.一種制造納米紫外傳感器的方法，其特征在于，包括以下步驟：

21）在步驟13）中，采用交流電場控制方法制備出第二ZnO納米結構（6），使得第二ZnO納米結構（6）搭接于第一微電極（2）和第二微電極（3）之間；

22）在第二ZnO納米結構（6）上覆蓋一層聚合物（7）；對芯片（12）進行芯片封裝，進而得到納米芯片（8）；

23）將納米芯片（8）接入恒流傳感電路，形成了納米紫外傳感器；恒流傳感電路的結構如下：調控電阻（9）的一端接輸入電壓（Vin），另一端分別連接納米芯片（8）和運算放大器（10）的反相輸入端；運算放大器（10）的正相輸入端接地；輸出電壓（Vout）分別連接納米芯片（8）和運算放大器（10）的輸出端。

6.根據權利要求5所述的一種制造納米紫外傳感器的方法，其特征在于，所述聚合物（7）為聚二甲基硅氧烷。