[發明專利]一種片上光學丙酮氣體傳感器及其制備工藝和應用在審
| 申請號： | 202110993986.7 | 申請日： | 2021-08-27 |
| 公開（公告）號： | CN113740300A | 公開（公告）日： | 2021-12-03 |
| 發明（設計）人： | 王志明;牛浩蕓;余鵬 | 申請（專利權）人： | 電子科技大學 |
| 主分類號： | G01N21/45 | 分類號： | G01N21/45;B81B1/00;B81C1/00 |
| 代理公司： | 成都市集智匯華知識產權代理事務所(普通合伙) 51237 | 代理人： | 李華;溫黎娟 |
| 地址： | 610054 四川省成*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 光學 丙酮 氣體 傳感器 及其 制備 工藝 應用 | ||
1.一種片上光學丙酮氣體傳感器，其特征在于：包括依次層疊的襯底層、波導下包層、波導芯層、波導上包層、氣敏薄膜；所述氣敏薄膜包括聚乙烯亞胺和氨基化石墨烯的分層薄膜。
2.根據權利要求1所述的片上光學丙酮氣體傳感器，其特征在于：所述襯底層為硅材質。
3.根據權利要求1所述的片上光學丙酮氣體傳感器，其特征在于：所述波導下包層為二氧化硅材質。
4.根據權利要求1所述的片上光學丙酮氣體傳感器，其特征在于：所述波導芯層為氮化硅材質。
5.根據權利要求1所述的片上光學丙酮氣體傳感器，其特征在于：所述波導上包層為二氧化硅材質。
6.一種權利要求1所述的片上光學丙酮氣體傳感器的制備工藝，其特征在于：包括如下步驟：
S1提供一硅材質的襯底層；
S2在所述襯底層上沉積二氧化硅形成一波導下包層；
S3在波導下包層上沉積氮化硅形成一波導芯層；
S4在波導芯層上刻蝕出馬赫曾德爾干涉儀結構；
S5在波導芯層上繼續沉積二氧化硅形成波導上包層；
S6在波導上包層上刻蝕出傳感區；
S7在波導上包層表面分層制造聚乙烯亞胺和氨基化石墨烯的分層薄膜。
7.根據權利要求6所述的片上光學丙酮氣體傳感器的制備工藝，其特征在于：所述分層薄膜的制備方法是：
S71取聚乙烯亞胺溶液，倒入燒杯中，接著量取去離子水倒入燒杯對聚乙烯亞胺溶液進行稀釋，得到質量分數為1％的聚乙烯亞胺溶液；超聲后得到分散均勻的聚乙烯亞胺溶液；
S72直接取一定量的氨基化石墨烯水分散液倒入燒杯中，將燒杯放入超聲清洗機中，對溶液進行超聲，得到分散均勻的氨基化石墨烯水分散液；
S73將所制備的聚乙烯亞胺溶液，氣噴到結構表面，氣噴完成以后將結構放入培養皿中，密封好之后放入烘箱進行干燥；
S74用移液槍取一定量的氨基化石墨烯水分散液滴涂在聚乙烯亞胺薄膜上，形成分層薄膜；將覆蓋分層薄膜的丙酮傳感器放入培養皿中，密封好后放入烘箱進行干燥，得到傳感器成品。
8.根據權利要求6所述的片上光學丙酮氣體傳感器的制備工藝，其特征在于：S4步驟中是通過紫外光刻，反應離子刻蝕(RIE)在氮化硅上刻蝕出馬赫曾德爾干涉儀結構。
9.根據權利要求6所述的片上光學丙酮氣體傳感器的制備工藝，其特征在于：S6步驟中是通過紫外光刻，反應離子刻蝕(RIE)在傳感臂上刻蝕出傳感區。
10.根據權利要求1所述的片上光學丙酮氣體傳感器的應用，其特征在于：片上光學丙酮氣體傳感器應用于丙酮檢測。
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