CN119465055A 一种微机电系统半导体氢气传感器及其制备方法 （中国矿业大学）

一种微机电系统半导体氢气传感器及其制一种微机电系统半导体氢气传感器及其制内压强达到大约1Pa；在微加热板衬底表面形成厚度为50～200nm的ZnO薄膜；在ZnO薄膜表面形成厚度为2～10nm的Au薄膜，得到ZnO_Au复合材料；在Au薄膜表面形成厚度为4～10nm的SnO2薄2步骤二：利用将微加热板衬底通过金丝键合连接到耐高在ZnO薄膜表面正式溅射Au薄膜，直至在ZnO薄膜表面形成厚度为2～10nm的Au薄膜，得到7.一种微机电系统半导体氢气传感器，其的一种微机电系统半导体氢气传感器的制备方法制备，其包括由上至下设置的SnO2薄膜、8.根据权利要求7所述的一种微机电系统半导体氢气传3敏材料仍然是行业的重点和难点之一。早期半导体氧化物气体传感器是基于陶瓷管制备效的隔热系统和更大容量的电源来维持设备的稳定运行，进而会增加设备的体积和重量，[0007]为了实现上述目的，本发明提供一种微机电系统半导体4[0016]进一步，为了确保所制得的氢气敏感材料能够具有更高SnO2靶材和微加热板衬底之间的距离为10cm，同时，在射频电源功率为60W、氩气流速为[0021]本发明先对ZnO薄膜进行金属Au薄膜材料修饰，后在Au_ZnO表层沉积SnO2金属氧5本与所获得的响应收益不成正比，而Au薄膜太厚的情况下会导致敏感复合膜的电阻过低，Au薄膜的厚度为2～10nm、SnO2薄膜的厚度为4～10nm这样组合的三明治结构，其既存在备的速率较快，但却难以精确控制镀膜的厚度，而对于ZnO_Au_SnO2三明治敏感复合膜来以精确地调控金属层的厚度，从而使得ZnO_Au_SnO2三明治敏感复合膜中的任意一层的厚溅射法制备ZnO_Au_SnO2三明治结构MEMS氢气传感器敏感材料，有效提升了加工精度，同62薄膜溅射到已复合贵金属的ZnO薄膜表层，进一步增大了氧气和氢选择，创新性地发现对于ZnO_Au_SnO2三明治敏感复合膜，采用ZnO薄膜的厚度为50~[0029]图4是本发明实施例1中四种样品在[0030]图5是本发明实施例2～4中三种样品在7[0049]为了确保所制得的氢气敏感材料能够具有优异的性能，在步骤二中，所述ZnO靶2[0053]本发明先对ZnO薄膜进行金属Au薄膜材料修饰，后在Au_ZnO表层沉积SnO2金属氧本与所获得的响应收益不成正比，而Au薄膜太厚的情况下会导致敏感复合膜的电阻过低，28Au薄膜的厚度为2～10nm、SnO2薄膜的厚度为4～10nm这样组合的三明治结构，其既存在备的速率较快，但却难以精确控制镀膜的厚度，而对于ZnO_Au_SnO2三明治敏感复合膜来以精确地调控金属层的厚度，从而使得ZnO_Au_SnO2三明治敏感复合膜中的任意一层的厚溅射法制备ZnO_Au_SnO2三明治结构MEMS氢气传感器敏感材料，有效提升了加工精度，同2薄膜的厚度为6nm。2薄膜溅射到已复合贵金属的ZnO薄膜表层，进一步增大了氧气和氢9选择，创新性地发现对于ZnO_Au_SnO2三明治敏感复合膜，采用ZnO薄膜的厚度为50~空室的气压调整至5×10__3Pa以下，再次打开调压开关、进气阀和流量计，流速设置为(6nm)复合膜在不同氢气浓度下传感器电阻实时变化曲线图，从图中可以看出该复合膜的在不同氢气浓度下的电阻变化明显；图7展示了ZnO_Au(4nm)_SnO2(6nm)复合膜在10ppm氢合膜在40ppm氢气浓度下五次循环测试电阻实时变化曲线图，从图中可以看出该复合膜在多次循环测试过程中电阻的变化依然明显，表明其重复利用性优异；图9展示了ZnO_Au(4nm)_SnO2(6nm)复合膜在100ppm氢气浓度下五次循环测试电阻实时变化曲线图，从图中可以看出该复合膜在多次循环测试过程中电阻的变化依然明显，表明其重复利用性优异。