基于Pt掺杂SnO₂介孔薄膜的气体传感器制备方法

摘要

本发明涉及基于Pt掺杂SnO_2­介孔薄膜的气体传感器制备方法，属于无机半导体传感材料制备工艺技术领域。本发明的气体传感器以Pt掺杂SnO_2­介孔薄膜作为传感器的传感层，采用自扩散溶剂挥发自组装方法在溅射有金叉指电极的硅基片抛光表面制备Pt掺杂SnO_2­有序介孔薄膜，所用前驱物为聚异丁烯-b-聚环氧乙烷嵌段共聚物与无水四氯化锡、无水乙醇、四氢呋喃，掺杂剂氯铂酸按与锡质量比1.0%～5.5%掺入，再将硅片制品置于马弗炉中进行热处理，所获得的薄膜孔径为12～15nm，且具有规整性的孔道竖直的Pt掺杂SnO_2­有序介孔薄膜。使用本发明所获得的Pt掺杂SnO₂介孔薄膜检测甲烷气体，具有对甲烷气体灵敏度高，响应、恢复速度快等优点，有较好的实际应用价值。

主权项

基于Pt掺杂SnO_2­有序介孔薄膜的气体传感器制备方法，其特征在于具有以下的制备过程和步骤：（1）SnO₂溶胶的制备：前驱物为聚异丁烯‑b‑聚环氧乙烷嵌段共聚物、无水四氯化锡、无水乙醇和四氢呋喃，将嵌段共聚物加入无水乙醇和四氢呋喃溶液中，按质量比1～3:24:25配制溶胶，超声震荡30 min，得到透明溶液A，将无水SnCl₄溶解到无水乙醇中，质量比为1:6，得到溶液B，在搅拌中将溶液B缓慢滴加到A中，搅拌30 min，得到SnO₂溶胶；（2）Pt掺杂SnO₂溶胶的制备：掺杂剂氯铂酸按与锡质量比1.0%～5.5%加到步骤（1）所得SnO₂溶胶中，所得溶胶在室温下磁力搅拌，速率为500r/min，搅拌24h，然后在室温下陈化24h；（3）将步骤（2）所得溶胶滴到溅射有金叉指电极的硅基片抛光表面，每次溶胶用量为1～2滴，待溶胶自然扩散到整个硅片表面1h后将硅片制品在高温下烘干，再置于马弗炉中进行热处理，在硅基片表面制得Pt掺杂SnO₂介孔薄膜，即得Pt掺杂SnO₂介孔薄膜气体传感器元件。