一种基于Ⅲ-Ⅴ族半导体的气体传感器及其制备方法

• 摘要：

  本发明公开了一种基于Ⅲ‑Ⅴ族半导体的气体传感器及其制备方法,该气体传感器及其制备方法利用Ⅲ‑Ⅴ族半导体材料具有较高的化学稳定性、热稳定性和机械稳定性,通过采用Ⅲ‑Ⅴ族半导体作为基板的材料,使得所述基板能在各种恶劣的环境下稳定地工作.而且还利用Ⅲ‑Ⅴ族半导体的光学性能和电学性能,使得上述气体传感器可采用电化学沉积工艺或光电化学沉积工艺将具有高结晶度的金属氧化物沉积到基板上以形成气敏层,进而提高所述气体传感器的灵敏度.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201810286912.8

• 申请日期：

  2018.03.30

• 公开/公告号：

  CN110320237A

• 公开/公告日：

  2019-10-11

• 发明人：

  潘革波 王超

• 申请人：

  中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所

• 主分类号：

  G01N27/00(2006.01),G,G01,G01N,G01N27

• 分类号：

  G01N27/00(2006.01),G,G01,G01N,G01N27,G01N27/00

• 主权项：

  1.一种基于Ⅲ-Ⅴ族半导体的气体传感器,其特征在于,包括: 基板(1),所述基板(1)由Ⅲ-Ⅴ族半导体材料制成; 气敏层(2),所述气敏层(2)形成在所述基板(1)上; 第一电极(3),所述第一电极(3)连接在所述气敏层(2)上; 第二电极(4),所述第二电极(4)连接在所述基板(1)或气敏层(2)上. 2.根据权利要求1所述的气体传感器,其特征在于,所述基板(1)的表面形成多个孔洞(11),所述气敏层(2)填充各个所述孔洞(11). 3.根据权利要求2所述的气体传感器,其特征在于,所述孔洞(11)的开口呈圆形,所述孔洞(11)的开口的孔径为2nm~500μm. 4.根据权利要求1所述的气体传感器,其特征在于,所以气体传感器还包括加热部(5),所述加热部(5)用于加热所述气敏层(2). 5.根据权利要求4所述的气体传感器,其特征在于,所述加热部(5)设置于所述基板(1)上与所述气敏层(2)相对的一侧,所述气体传感器还包括支撑层(6),所述支撑层(6)设置于所述基板(1)和所述加热部(5)之间. 6.根据权利要求1所述的气体传感器,其特征在于,所述第一电极(3)包括第一电极垫片(31)和第一导线(32),所述第一导线(32)通过所述第一电极垫片(31)连接在所述气敏层(2)上;所述第二电极(4)包括第二电极垫片(41)和第二导线(42),所述第二导线(42)通过所述第二电极垫片(41)连接在所述基板(1)或气敏层(2)上. 7.根据权利要求1-6任一所述的气体传感器,其特征在于,所述气敏层(2)为金属氧化物制成的半导体气敏膜. 8.一种基于Ⅲ-Ⅴ族半导体的气体传感器的制备方法,其特征在于,包括步骤: S1、提供一个基板(1),所述基板(1)由Ⅲ-Ⅴ族半导体材料制成; S2、应用电化学沉积工艺或光电化学沉积工艺在所述基板(1)上沉积气敏层(2); S3、在所述气敏层(2)上制作第一电极(3); S4、在所述基板(1)或气敏层(2)上制作第二电极(4). 9.根据权利要求8所述的气体传感器的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中,先对所述基板(1)进行处理,使所述基板(1)的表面形成多个孔洞(11). 10.根据权利要求8所述的气体传感器的制备方法,其特征在于,所述气体传感器的制备方法还包括步骤S5:在所述基板(1)的与所述气敏层(2)相对的一侧上设置加热部(5).