[發明專利]一種基于多晶面Ir?Pd納米粒子體系摻雜的TiO2薄膜紫外探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 201610363130.0
• 申請日: 2016-05-27
• 公開（公告）號: CN106024966B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 阮圣平;徐睿良;郭文濱;沈亮;董瑋;溫善鵬;周敬然;劉彩霞;陳川;孫亮
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H01L31/101
• 分類號: H01L31/101;H01L31/032;H01L31/0392;H01L31/18
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司22201
• 代理人: 劉世純,王恩遠

1.一種基于多晶面Ir-Pd納米粒子體系摻雜的TiO₂薄膜紫外探測器，其特征在于：按紫外光線入射方向，從下至上依次為：石英片襯底、多晶面Ir-Pd納米粒子體系摻雜的TiO₂薄膜、通過磁控濺射方法制備的Au叉指電極；多晶面Ir-Pd納米粒子體系摻雜的TiO₂薄膜的厚度為80～110nm；在該薄膜中，Ti與Ir的摩爾比為1：0.0005～0.002，Ti與Pd的摩爾比為1：0.0005～0.002，且Ir-Pd納米粒子體系中的Ir納米粒子和Pd納米粒子均為多晶面結構；且該探測器由如下步驟所述方法制備得到，

(1)多晶面Ir-Pd納米粒子體系摻雜的TiO₂薄膜的制備

將多晶面Ir納米粒子和多晶面Pd納米粒子，按Ti與Ir的摩爾比為1：0.0005～0.002，Ti與Pd的摩爾比為1：0.0005～0.002的比例摻入TiO₂溶膠中，常溫下攪拌3～6小時，然后靜置6～12小時；將靜置后的含Ir-Pd納米粒子體系的TiO₂溶膠涂在清潔處理后的石英片襯底上，用旋涂的方法使其形成溶膠薄膜，旋涂的轉速為1500～3000轉/分鐘，旋涂的時間為20～30秒；完成后再在80～120℃條件下烘干10～15分鐘，取出襯底并冷卻后，重復旋涂和烘干步驟4～6次，以達到所需要的薄膜厚度；最后將薄膜連同石英片襯底在80～100℃條件下烘干10～15分鐘，自然降溫冷卻后，最終在石英片襯底上得到多晶面Ir-Pd納米粒子體系摻雜的TiO₂薄膜；

(2)基于多晶面Ir-Pd納米粒子體系摻雜的TiO₂薄膜的紫外探測器的制備

首先采用旋涂、光刻、顯影技術在多晶面Ir-Pd納米粒子體系摻雜的TiO₂薄膜表面形成具有鏤空叉指狀窗口的光刻膠薄膜，然后采用磁控濺射技術制備金屬電極，最后清潔薄膜表面，從而完成器件的制備。

2.如權利要求1所述的一種基于多晶面Ir-Pd納米粒子體系摻雜的TiO₂薄膜紫外探測器，其特征在于：石英片襯底厚度為0.5～1.5mm，Au叉指電極的厚度為100～150nm，Au叉指電極的指長度、指間距、指寬度分別為0.8～1.2mm、5～30μm、5～30μm。

3.如權利要求1所述的一種基于多晶面Ir-Pd納米粒子體系摻雜的TiO₂薄膜紫外探測器，其特征在于：襯底的清潔處理是將石英片襯底依次置于丙酮、乙醇和去離子水中超聲清洗10～15分鐘，然后氮氣吹干。

4.如權利要求1所述的一種基于多晶面Ir-Pd納米粒子體系摻雜的TiO₂薄膜紫外探測器，其特征在于：是在氮氣保護下，將0.25～0.35mmol三氯化銥和1～3mmol醋酸鈉加入到70～80mL丙二醇中，于150～180℃的油浴條件下劇烈攪拌回流1～2小時；冷卻后，向混合溶液中加入40～60mL甲苯及40～60mL、0.5～1.5mmol/L的PVP(聚乙烯吡咯烷酮)溶液作為反應的表面活性劑，在60～100℃水浴、100～150W超聲條件下攪拌0.5～1.5小時；水浴超聲攪拌結束后收集甲苯層，加壓旋干；產物依次用甲醇、去離子水離心清洗3～5次，干燥后得到多晶面的Ir納米粒子。

5.如權利要求1所述的一種基于多晶面Ir-Pd納米粒子體系摻雜的TiO₂薄膜紫外探測器，其特征在于：是在氮氣的保護下，將20～30mL、0.8～1.2mmol/L的PdCl₂溶液加入到40～60mL、0.5～1.5mmol/L的作為反應的表面活性劑的PVP溶液中，常溫下攪拌30～50min后，再向混合溶液中快速注射5～15mL、10～20mmol/L的NaBH₄溶液，注射時間控制在5s以內；在80～90℃水浴條件下繼續攪拌1～3h后，得到含有Pd納米粒子的溶液；最后依次用氯仿、乙醇溶液循環離心清洗2～4次，干燥后得到多晶面的Pd納米粒子。