[發明專利]一種環保型的光敏電阻器介質材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711149315.2
• 申請日: 2017-11-18
• 公開（公告）號: CN107935633A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 江明泓
• 申請（專利權）人: 四川啟興電子有限公司
• 主分類號: C04B41/85
• 分類號: C04B41/85;H01L31/0328;H01L31/08
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司51230
• 代理人: 趙宇,劉東

技術領域

本發明涉及光敏電阻器技術領域，具體涉及一種環保型的光敏電阻器介質材料及其制備方法。

背景技術

光敏電阻是采用半導體材料制作，利用內光電效應工作的光電元件。它在光線的作用下起阻值往往變小，這種現象稱為光導效應，因此，光敏電阻又稱光導管。

用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。通常采用涂敷、噴涂、燒結等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻及梳妝歐姆電極，然后接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內，以免受潮影響其靈敏度。在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過，受到適當波長的光線照射時，電流就會隨光強的增加而變大，從而實現光電轉換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻器件，使用時既可加直流電壓，也可以加交流電壓。

傳統的光敏電阻器的光敏層主要包括硫化鎘、硒化鎘和氯化鎘三種材料混合后溶解在離子水中得到。鎘會對呼吸道產生刺激，長期暴露會造成嗅覺喪失癥、牙齦黃斑或漸成黃圈，鎘化合物不易被腸道吸收，但可經呼吸被體內吸收，積存于肝或腎臟造成危害，尤以對腎臟損害最為明顯，還可導致骨質疏松和軟化，該光敏電阻的鎘含量通常達到了幾千ppm或更高，影響人類的健康，污染環境，不環保。此外，人們通過在光敏層添加氯化銅材料來提高光敏電阻器的暗電阻并降低其亮電阻，從而提高光敏電阻器的靈敏度，但引入的游離態氯離子難以消除，對光敏電阻器的靈敏度造成負面影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種環保型的光敏電阻器介質材料及其制備方法，能夠提高光敏電阻器的靈敏度，且使用的原料安全無毒，對人類和環境友好，安全環保。

本發明采用的技術方案如下：一種環保型的光敏電阻器介質材料，按重量份數計，所述介質材料包括以下組分：硫化鋅20-40份，硫化鉍10-50份，硫化鋁20-30份，氯化镥0.1-0.3份，氯化釹0.05-0.15份，硫酸銅溶液1-3份，離子水10-100份。

本申請的技術方案中，所選的介質原料為硫化鋅，硫化鉍，硫化鋁，并添加少量的稀土氯化物氯化镥和氯化釹，溶解在離子水中，攪拌混合均勻，之后再加入硫酸銅溶液攪拌混合均勻，得到介質溶液，用硫酸銅代替氯化銅，消除了氯離子對光敏電阻的負面影響，能夠提高光敏電阻器的靈敏度，選用的硫化鋅，硫化鉍和硫化鋁具有環境友好、光電導和非線性光學響應的優點。

優選的，按重量份數計，所述介質材料包括以下組分：硫化鋅25-35份，硫化鉍20-40份，硫化鋁22-28份，氯化镥0.15-0.25份，氯化釹0.07-0.1份，硫酸銅溶液1.5-2.5份，離子水40-70份。

更優選的，按重量份數計，所述介質材料包括以下組分：硫化鋅30份，硫化鉍30份，硫化鋁25份，氯化镥0.2份，氯化釹0.09份，硫酸銅溶液2份，離子水60份。

一種環保型的光敏電阻器介質材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備陶瓷基質，用純度94％以上的三氧化鋁制備而成；

(2)制備介質溶液，將硫化鋅，硫化鉍，硫化鋁，氯化镥，氯化釹，溶解在離子水中，攪拌混合均勻，再加入硫酸銅溶液攪拌混合均勻，得到介質溶液；

(3)將介質溶液均勻噴涂在陶瓷基體的表面，形成光敏層；

(4)將噴涂后用的陶瓷基體靜止20-40分鐘后，再在1200-1800℃高溫下燒結20-50分鐘，然后在350-550℃下保溫一段時，即得。

優選的，步驟(2)中所述的介質溶液為光敏溶液。

優選的，步驟(3)中所述噴涂的次數為3-7次，所述噴涂的厚度為2-6mm。

優選的，步驟(4)中保溫的時間為1-3小時。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：(1)選用的硫化鋅，硫化鉍和硫化鋁具有環境友好、光電導和非線性光學響應的優點；(2)用硫酸銅代替氯化銅，消除了氯離子對光敏電阻的負面影響；(3)原料安全無毒，對人類和環境友好，安全環保；(4)本申請的光敏電阻器具有靈敏度高的優點。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

實施例1

本實施例所述的一種環保型的光敏電阻器介質材料，按重量份數計，所述介質材料包括以下組分：硫化鋅20份，硫化鉍10份，硫化鋁20份，氯化镥0.1份，氯化釹0.05份，硫酸銅溶液1份，離子水20份。

一種環保型的光敏電阻器介質材料的制備方法，包括以下步驟：