[發明專利]偏錫酸鋅酒敏元件及其制作方法

無效

• 申請號: 88103460.6
• 申請日: 1988-06-04
• 公開（公告）號: CN1012604B
• 公開（公告）日: 1991-05-08
• 發明（設計）人: 吳興惠
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: H01L49/00
• 分類號: H01L49/00;G01N27/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬氣體檢測元器件技術領域。

人類的各種生產及生活都離不開一定的氣氛環境，氣氛的狀態對人類的生產及各種活動有著重大的影響，檢測各種氣氛狀態對人類的生產和生活活動有著重要意義。

隨著工農業生產和科學技術的發展。工業生產的種類和規模逐漸擴大。生產中使用和產生乙醇類氣體的機會越來越多。如酒精生產和食品加工中的發酵過程就與乙醇氣體有關。通過乙醇氣體的檢測可對發酵過程進行控制。而且乙醇氣體屬可燃性氣體，超量泄漏到空氣中可能引起火災等事故。在生活中，人類對乙醇的接觸也日益增多，如駕駛員過量飲酒，乙醇中毒常常是造成交通事故的主要原因之一。

因此，研制半導體酒敏元件，用它在生產、生活中對乙醇氣體進行檢測、監控，采取適當的預防措施，及時防止各種事故的發生，對于保證安全生產及生活，有利于生產和生活的正常進行，是氣體檢測用敏感元件制作中的重要工作之一。

檢測乙醇濃度的一般方法，有電化學法，光學法，電學法等多種方法。利用半導體氣敏元件來檢測乙醇氣體濃度，是目前較方便的一種方法，但使用現行的半導體氣敏元件檢測乙醇氣體濃度，因氣敏元件同時對幾種氣體都敏感，因而選擇性較差，對乙醇氣體的靈敏度不夠高，可靠性也不夠好，給專門檢測乙醇氣體帶來不便。

本發明的目的是研制一種專門對乙醇較為敏感的半導體元件，克服現行氣敏元件對乙醇氣體選擇性不夠好的缺點。本發明提出以偏錫酸鋅為基體材料的酒敏元件，對乙醇氣體有較好的選擇性，且靈敏度高，可較好地解決現行氣敏元件對乙醇氣體選擇性較差，靈敏度不高等問題。

本發明經中國專利局文獻檢測服務部專利文獻檢索，未發現相同的制作工藝及元件。

本發明的酒敏元件的基體材料是采用化學方法合成的偏錫酸鋅（Z_nS_nO₃），其方法是以鋅鹽（Ⅱ）和錫鹽（Ⅳ）作為基本原料，在氨性環境下（PH＝12-13）共沉淀得Z_n〔S_n（OH）₆〕，總反應為：

該沉淀物在一定溫度下加熱使之脫水，可制得偏錫酸鋅（Z_nS_nO₃）。

具體步驟是：

在40℃±0.5℃下，配制濃度為0.3M-0.7M范圍內的鋅鹽溶液，如0.5M的ZnSO₄溶液或0.5M的Z_nC_l溶液，將配制的溶液攪拌，緩慢滴入氨水后出現氫氧化鋅白色沉淀，繼續滴加氨水使沉淀完全溶解為白色透明后再滴加過量氨水，其溶液形成鋅氨絡離子，其反應為：

使上述溶液控制在25℃～50℃的范圍內，在不斷攪拌下緩緩加入與鋅鹽溶液同體積的等摩爾濃度的四價錫鹽溶液，如0.5M的S_nCL₄溶液，而生成白色沉淀Z_n〔S_n（OH）₆〕↓，其反應可表示為：

將所含沉淀物的溶液，在上面指定的溫度下陳化約半小時后，反復將沉淀過濾，洗滌，直至濾液中不含雜離子為止。然后將此白色沉淀在90℃左右進行干燥2～3小時，然后放入鉑坩鍋中（或石英舟內），以2℃/分的升溫速率加熱到600℃左右，并恒溫1～6小時，即可制得偏錫酸鋅（Z_nS_nO₃），其反應為：