[發(fā)明專利]一種濕度探測(cè)器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710098831.0
• 申請(qǐng)日: 2017-02-23
• 公開（公告）號(hào): CN106908486B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙嵩卿;楊睿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): G01N27/12
• 分類號(hào): G01N27/12;G01N27/22;B82Y15/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;沈金輝

本發(fā)明提供了一種濕度探測(cè)器及其制備方法。該濕度探測(cè)器包括：基底和設(shè)置于基底表面的氧化亞銅納米線結(jié)構(gòu)；基底和氧化亞銅納米線結(jié)構(gòu)的表面設(shè)置有電極；基底由硅制成。本發(fā)明還提供了上述濕度探測(cè)器的制備方法。本發(fā)明的濕度探測(cè)器的成本低，結(jié)構(gòu)簡單，探測(cè)方法簡單、便捷，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種濕度探測(cè)器及其制備方法，尤其涉及一種硅/氧化亞銅納米異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的濕度探測(cè)器及其制備方法，屬于氣體探測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的測(cè)定相對(duì)濕度的方法是測(cè)量薄壓電石英板的振蕩頻率或改變多孔薄膜的發(fā)光，也可以通過測(cè)量濕度敏感材料的電容或電阻的變化來確定。

電容式濕度傳感器具有功耗低、輸出信號(hào)大、響應(yīng)速度快、濕度的滯后量小、便于制造、容易實(shí)現(xiàn)小型化和集成化等優(yōu)點(diǎn)，但是精度相對(duì)低些。在考慮質(zhì)量和成本的情況下，相比較于電容，場效應(yīng)晶體管，和光纖傳感器等，電阻或阻抗式濕度傳感器成為更普遍的選擇。阻抗式探測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，但存在線性度和產(chǎn)品的互換性差等缺陷。此外，基于多孔氧化物和燒結(jié)氧化物的陶瓷濕度傳感器由于其化學(xué)穩(wěn)定性和物理穩(wěn)定性備受關(guān)注。而薄膜或具有納米顆粒和無孔結(jié)構(gòu)的顆粒型濕度傳感器由于對(duì)水分子的吸附表面的高曝光而成為當(dāng)前研究的焦點(diǎn)。

氧化亞銅是一種直接帶隙的寬禁帶P型半導(dǎo)體材料，可以廣泛地吸收可見光，在光探測(cè)及光催化領(lǐng)域具有顯著地應(yīng)用。獨(dú)特的光學(xué)、磁學(xué)、電學(xué)和光電化學(xué)性質(zhì)，使得氧化亞銅在光電器件、場效應(yīng)晶體管、傳感器、光電極和光催化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，甚至可以應(yīng)用到有機(jī)污染物的處理中。

近年來，許多納米材料被應(yīng)用于氣體的探測(cè)，表現(xiàn)出極高的靈敏度和準(zhǔn)確度。納米氧化亞銅作為半導(dǎo)體材料也有相關(guān)的報(bào)道。

但是目前現(xiàn)有的納米氧化亞銅的濕度探測(cè)器的制備復(fù)雜，工作原理復(fù)雜，需外加偏壓裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種成本低，結(jié)構(gòu)簡單，探測(cè)方法簡單、便捷的濕度探測(cè)器。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種濕度探測(cè)器，該濕度探測(cè)器包括：

基底和設(shè)置于基底表面的氧化亞銅納米線結(jié)構(gòu)；

基底和所述氧化亞銅納米線結(jié)構(gòu)的表面設(shè)置有電極；

基底由硅制成。

本發(fā)明提供的濕度探測(cè)器中，優(yōu)選地，采用的氧化亞銅納米線結(jié)構(gòu)是由氧化亞銅納米材料制成的。

本發(fā)明提供的濕度探測(cè)器中，優(yōu)選地，采用的氧化亞銅納米線結(jié)構(gòu)為網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。具體而言，氧化亞銅納米線結(jié)構(gòu)可以是垂直于基底表面的結(jié)構(gòu)，也可以是平行于基底表面的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供的濕度探測(cè)器中，優(yōu)選地，該濕度探測(cè)器是將通過水熱法或模板法生長的氧化亞銅納米材料燒結(jié)在基底上得到的。

本發(fā)明提供的濕度探測(cè)器中，優(yōu)選地，該濕度探測(cè)器是通過脈沖激光沉積法、磁控濺射法或物理氣相沉積法制備得到的。

本發(fā)明提供的濕度探測(cè)器中，優(yōu)選地，采用的電極為金、銀、鉑、銦和鋁中的一種或幾種的組合制成的電極。

本發(fā)明提供的濕度探測(cè)器中，優(yōu)選地，采用的電極為采用真空鍍膜法、磁控濺射法或激光沉積法制備的金薄膜、銀薄膜或鋁薄膜。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式，兩個(gè)電極分別設(shè)置在基底和氧化亞銅納米線結(jié)構(gòu)上，兩根電極引線的一端連接在電極上，兩個(gè)電極引線的另一端連接電壓測(cè)試設(shè)備。

本發(fā)明還提供了上述濕度探測(cè)器的制備方法，該濕度探測(cè)器是將通過水熱法或模板法生長的氧化亞銅納米材料燒結(jié)在基底上得到的；

或，該濕度探測(cè)器是通過脈沖激光沉積法、磁控濺射法或物理氣相沉積法在基底上生長氧化納米線結(jié)構(gòu)得到的。