多孔硅与氧化钨纳米棒复合结构气敏材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种多孔硅与氧化钨纳米棒复合结构气敏材料的制备方法，提供了一种以多孔硅为基底复合一维氧化钨纳米棒的方法，显著提高了敏感材料的比表面积，并且利用两种半导体材料间发生电荷转移形成的异质结，从而进一步提高了对探测气体的响应。本发明具有设备简单、操作方便、工艺参数易于控制、成本低廉的优点，具有重要的实践和研究价值。

主权项

一种多孔硅与氧化钨纳米棒复合结构气敏材料的制备方法，具有如下步骤：（1）清洗硅基片衬底将p型单晶硅基片单面抛光，电阻率为10～15Ω·cm，依次经过浓硫酸与过氧化氢混合溶液浸泡30～50分钟、氢氟酸水溶液浸泡20～40分钟、丙酮溶剂超声清洗5～15分钟、无水乙醇超声清洗5～15分钟、去离子水中超声清洗5～15分钟，以除去表面油污、有机物杂质以及表面氧化层；（2）制备有序多孔硅采用双槽电化学腐蚀法在清洗过的硅基片抛光表面制备多孔硅层，所用腐蚀电解液由质量浓度为40%的氢氟酸与质量浓度为40%的二甲基甲酰胺组成，体积比为1：2，不添加表面活性剂和附加光照，施加的腐蚀电流密度为50～120mA/cm2，腐蚀时间为5～20min；（3）制备多孔硅与氧化钨纳米棒复合结构将步骤(2)制备的硅基多孔硅置于水平管式炉中，利用化学气相沉积的方法，钨粉作为钨源，以氩气作为工作气体，氧气作为反应气体，气体流量分别控制为10～20sccm和0.5～10sccm，源温度为1100～1300度，保温时间为90～120min，本体真空度为1～5Pa，工作压强为50～100Pa，基片与钨粉之间的距离为14～20cm。