[發明專利]鈮酸鉀鈉納米棒陣列生長操作方法及其傳感器件制作方法

有效

• 申請號: 202010007281.9
• 申請日: 2020-01-04
• 公開（公告）號: CN111174950B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 王釗;盧夢瑞;姜蕾;顧豪爽
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: H01L41/39
• 分類號: H01L41/39;G01L1/16;G01L9/08;B82Y40/00
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 劉丹;朱必武

1.鈮酸鉀鈉納米棒陣列的圖形化生長的操作方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，金屬阻擋層的制備：

將鈦酸鍶襯底經過清洗烘干后，在其上采用光刻濺射法制做出鉻/金的金屬阻擋層，未阻擋區域為多個正方形的觸點區域，各個觸點區域的大小為200*200μm，各觸點相鄰邊之間的距離為100μm；

步驟2，鈮酸鉀鈉納米棒陣列的圖形化生長：

采用傳統水熱合成工藝，用氫氧化鉀、氫氧化鈉，五氧化二鈮在高溫高壓下水熱合成鈮酸鉀鈉納米棒陣列，首先將聚四氟乙烯內膽和攪拌磁子清洗干凈之后烘干，將磁子放在內膽中，然后按照摩爾量比稱取20-30份的KOH和8-9份NaOH到聚四氟乙烯內膽中，加入100-150份的去離子水，放在磁力攪拌機上攪拌10-25min，待KOH和NaOH完全溶解之后且熱量釋放完全后稱取0.8-1.2份的Nb₂O₅于堿液中繼續攪拌45min-2h，待攪拌結束之后，將磁子取出，然后將鍍上金屬阻擋層的STO襯底放在支架上使襯底距離底面10-20mm，然后將支架和襯底一起放入攪拌均勻的溶液中，再加入30-100份的去離子水，之后將內膽置于反應釜中并密封，在170℃-200℃溫度條件下反應3h以上后將反應釜取出，自然冷卻至室溫；然后將STO襯底取出并沖洗表面，其中金屬阻擋層因高溫高壓之后與STO表面連接不再緊密，從而能夠被沖洗掉，于是得到表面生長了圖形化KNN陣列的樣品。

2.根據權利要求1所述的鈮酸鉀鈉納米棒陣列的圖形化生長的操作方法，其特征在于，所述步驟1包括如下步驟：

1)長寬均為5mm，厚度為0.5mm的STO襯底依次放在丙酮、酒精、去離子水中常溫下各超聲15min，超聲完后倒掉最后的去離子水，用氮氣吹干后放入烘箱中70℃烘干30min，放入干凈的培養皿中保存；

2)光刻工藝：取洗凈后的STO襯底放入乙醇中浸數秒后，用氮氣吹干后放在烘臺上烘烤5 min，取下后冷卻5 min，在勻膠機上涂上光刻膠，其中勻膠機轉速為先以600rpm轉6s再以3000rpm轉30s，涂完膠后在烘臺上烘烤120s，取下再冷卻5 min，再取提前設計好的電極掩膜板在光刻機上曝光3s，其各個觸點區域的大小為200*200μm，各觸點相鄰邊之間的距離為100μm，曝光完后再在烘臺上烘烤90 s，然后冷卻3min，再在無掩膜板的情況下在光刻機上曝光10 s，最后在顯影液中顯影60 s，觀察以顯影完全后再過顯10 s為原則，取出后用去離子水沖洗氮氣吹干后再在烘臺上堅膜120 s；

3)濺射工藝：取前面做過光刻的基片在Ar氣氛與80 W濺射功率的條件下采用直流磁控濺射工藝在表面先濺射15s鉻再濺射45s的金；

4)光刻膠的剝離：取濺射后的基片浸泡在丙酮中，并在超聲機中進行超聲去除掉光刻膠以及光刻膠上的一層鉻/金，沒有光刻膠的部分就保留下來形成金屬阻擋層。