[發明專利]多孔網絡結構MOS氣體傳感器陣列的制造方法無效
| 申請號： | 201310172959.9 | 申請日： | 2013-05-10 |
| 公開（公告）號： | CN103293186A | 公開（公告）日： | 2013-09-11 |
| 發明（設計）人： | 曾大文;易圣;謝長生;張順平 | 申請（專利權）人： | 華中科技大學 |
| 主分類號： | G01N27/00 | 分類號： | G01N27/00 |
| 代理公司： | 華中科技大學專利中心 42201 | 代理人： | 曹葆青 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 多孔 網絡 結構 mos 氣體 傳感器 陣列 制造 方法 | ||
1.一種MOS氣體傳感器陣列的制備方法，該方法包括下述步驟：
第1步預處理：
在潔凈的陶瓷基板上依次絲網印刷電極和加熱器，并依次進行經流平、干燥和燒結處理，得到傳感器陣列基板；
第2步絲網印刷CNTs模板材料：
在經過預處理的傳感器陣列基板上，絲網印刷CNTs模板材料膜，得到CNTs模板材料膜陣列，并通過熱處理除去印刷漿料中加入的有機物；
第3步滴注前驅體溶液或溶膠：
分別在所得到的CNTs模板材料膜陣列的各個CNTs模板材料膜上滴注不同的前驅體溶液或溶膠，并超聲處理，使溶液或溶膠滲入CNTs模板材料膜；
本發明中，用M1C1-M2C2-...-MiCi-...-MnCn表示各前驅體溶液或溶膠，其中，n為一個陣列上元件的個數，n為大于等于2的整數，Mi表示前驅體中的金屬元素，要求該金屬元素對應的氧化物是對氣體敏感的半導體，Ci表示對應前驅體溶液或溶膠中金屬元素濃度的100倍，MiCi對應于滴注至陣列的第i個元件上；i表示陣列上元件的序號，其取值范圍為1至n，Ci的取值范圍為1至100mol/L；；
第4步分步熱處理：
將經過第3步處理后的CNTs模板材料膜陣列進行第一步熱處理，使前驅體溶液中的金屬鹽或含金屬元素的有機物轉化成相應的MOS，并燒結，或者使前驅體溶膠中的氧化物燒結；然后進行第二步熱處理，即繼續加熱，使CNTs模板被充分氧化除去，得到基于多個具有多孔網絡結構的不同MOS傳感器元件的氣體傳感器陣列。
2.根據權利要求1所述的MOS氣體傳感器陣列的制備方法，其特征在于，第3步中，前驅體溶液或溶膠的滴注量是由絲網印刷所得到的CNTs膜的面積決定的。
3.根據權利要求1所述的MOS氣體傳感器陣列的制備方法，其特征在于，第3步中，前驅體溶液或溶膠的滴注量為0.1μL/mm2-0.3μL/mm2。
4.根據權利要求1所述的MOS氣體傳感器陣列的制備方法，其特征在于，第3步中，前驅體溶液或溶膠的金屬元素濃度范圍為0.05mol/L-0.2mol/L。
5.根據權利要求1所述的MOS氣體傳感器陣列的制備方法，其特征在于，熱處理過程應為分步加熱，第一步加熱的保溫溫度T1滿足：Td＜T1＜To，第二步加熱的保溫溫度T2滿足：T2＞To，其中，Td為金屬鹽開始分解成MOS的溫度，To為CNTs開始氧化的溫度。
6.根據權利要求1所述的MOS氣體傳感器陣列的制備方法，其特征在于，前驅體溶液或溶膠的滴注量為0.2μL/mm2。
7.根據權利要求1所述的MOS氣體傳感器陣列的制備方法，其特征在于，前驅體為Co(NO3)2·6H2O、In(NO3)3·5H2O、Zn(CH3COO)2·2H2O、Cu(NO3)2·3H2O、Fe(NO3)3·9H2O和SnCl4·5H2O，SnO2、WO3和TiO2，Ti(OC4H9)4中的至少二種。
8.根據權利要求1所述的MOS氣體傳感器陣列的制備方法，其特征在于，前驅體溶劑或分散劑為水、乙醇或正丙醇。
9.一種利用權利要求1所述制備方法得到的MOS氣體傳感器陣列。
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