[發明專利]一種具有氨氣敏感效應的二硫化鉬薄膜器件及其制備方法和應用在審
| 申請號： | 201410450273.6 | 申請日： | 2014-09-05 |
| 公開（公告）號： | CN104198532A | 公開（公告）日： | 2014-12-10 |
| 發明（設計）人： | 郝蘭眾;劉云杰;高偉;于濂清;薛慶忠 | 申請（專利權）人： | 中國石油大學（華東） |
| 主分類號： | G01N27/00 | 分類號： | G01N27/00 |
| 代理公司： | 濟南舜源專利事務所有限公司 37205 | 代理人： | 邵朋程 |
| 地址： | 266555 山東省*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 具有 氨氣 敏感 效應 二硫化鉬 薄膜 器件 及其 制備 方法 應用 | ||
1.一種具有氨氣敏感效應的二硫化鉬薄膜器件，其特征在于：包括MoS2薄膜層、作為 MoS2薄膜層載體的Si襯底及金屬In電極，MoS2薄膜層設置在Si襯底表面，MoS2薄膜層厚 度為200-300nm，金屬In電極分別壓制于MoS2薄膜層和Si襯底表面。
2.根據權利要求1所述的一種具有氨氣敏感效應的二硫化鉬薄膜器件，其特征在于：所 述Si襯底為p型Si單晶襯底，電阻率為1～2Ωcm-1。
3.根據權利要求1所述的一種具有氨氣敏感效應的二硫化鉬薄膜器件，其特征在于：所 述Si襯底表面還覆蓋有掩模片，掩模片位于MoS2薄膜層與Si襯底之間。
4.根據權利要求1所述的一種具有氨氣敏感效應的二硫化鉬薄膜器件，其特征在于：所 述金屬In電極連接金屬Cu導線。
5.一種具有氨氣敏感效應的二硫化鉬薄膜器件的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)選取Si襯底，對其進行清洗，然后采用化學腐蝕方法去除清洗后Si襯底表面氧化 層；
(2)對去除表面氧化層的Si襯底進行干燥，然后覆蓋掩模片；
(3)將覆蓋掩模片的Si襯底放入真空腔，在Ar氣環境下，采用直流磁控濺射技術，利 用電離出的離子轟擊MoS2靶材，在Si襯底表面沉積MoS2薄膜層；所述MoS2靶材為MoS2陶瓷耙，靶材純度為99.9％，所述Ar氣氣壓維持1.0Pa不變，靶基距為50mm，薄膜的沉積 溫度為20～25℃，薄膜層厚度為200-300nm；
(4)分別在MoS2薄膜層和Si襯底上完成金屬電極的壓制，并引出金屬導線，制得MoS2薄膜器件。
6.根據權利要求5所述的一種具有氨氣敏感效應的二硫化鉬薄膜器件的制備方法，其特 征在于：步驟(1)中，所述Si襯底為p型Si單晶襯底，尺寸為10×10mm，電阻率為1～2 Ωcm-1；清洗過程如下：將Si襯底依次在高純酒精和丙酮溶液中多次超聲清洗，每次清洗的 時間長度為180s；所述Si襯底表面氧化層的去除過程如下：將Si襯底在氫氟酸溶液中浸泡 600s，氫氟酸溶液的質量濃度為8-10％。
7.根據權利要求5所述的一種具有氨氣敏感效應的二硫化鉬薄膜器件的制備方法，其特 征在于：步驟(2)中，所述Si襯底干燥過程是用干燥氮氣將襯底吹干，氮氣純度為99.95％； 所述掩模片材料為鉬，厚度為0.1mm，尺寸為10×10mm，孔徑尺寸為5×5mm。
8.根據權利要求5所述的一種具有氨氣敏感效應的二硫化鉬薄膜器件的制備方法，其特 征在于：步驟(3)中，所述真空腔的背底真空度為5×10-5Pa，真空條件是由機械泵和分子 泵雙級真空泵共同制得。
9.根據權利要求5所述的一種具有氨氣敏感效應的二硫化鉬薄膜器件的制備方法，其特 征在于：步驟(4)中，所述金屬電極和導線材料分別是In和Cu，其中In的純度為99.5％， 金屬電極直徑和厚度均為3mm，Cu導線直徑為0.1mm。
10.如權利要求1所述的一種具有氨氣敏感效應的二硫化鉬薄膜器件在制備NH3傳感器 件方面的應用。
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