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原文传递一种基于花状SnSe2/SnO2异质结的二氧化氮气体传感器、制备工艺及应用

专利名称：	一种基于花状SnSe2/SnO2异质结的二氧化氮气体传感器、制备工艺及应用
摘要：	本发明属于电子元器件技术领域，一种基于花状SnSe2/SnO2异质结的二氧化氮气体传感器、制备工艺及应用。二氧化氮气体传感器包括气敏材料和叉指电极板，气敏材料涂覆在叉指电极板表面，涂覆厚度为1～100μm；气敏材料为花状SnSe2/SnO2纳米材料。本发明采用水热法和热氧化法获得一种花状纳米异质结，原材料获取方便、价格低廉、制备过程简单，是一种设备投资小，工艺流程简单。本发明利用花状SnSe2/SnO2纳米材料制作的二氧化氮传感器选用硅基板，实现材料与硅基微电子相集成，制成具有加热功耗低、热量损耗小、热响应时间快、与CMOS工艺兼容、易于与其他微电子器件集成等优点的微热板型二氧化氮气体传感器。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	大连理工大学
发明人：	李晓干;李欣宇;刘航;林仕伟;陈汉德
专利状态：	有效
申请日期：	2018-11-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201811451692.6
公开号：	CN109668936A
代理机构：	大连理工大学专利中心
代理人：	温福雪;梅洪玉
分类号：	G01N27/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号
主权项：	1.一种基于花状SnSe2/SnO2异质结的二氧化氮气体传感器，其特征在于，所述的二氧化氮气体传感器主要由气敏材料和叉指电极板组成，所述气敏材料涂覆在所述叉指电极板表面，涂覆厚度为1μm～100μm；所述气敏材料成分为花状SnSe2/SnO2纳米材料。 2.根据权利要求1所述的二氧化氮气体传感器，其特征在于，所述花状SnSe2/SnO2纳米材料呈直径微球0.1μm～15μm，所述二硒化锡的粒径为0.02μm～0.5μm。 3.根据权利要求1或2所述的二氧化氮气体传感器，其特征在于，所述叉指电极板为正面带有纯金电极的硅基板，叉指对数为1～25对，叉指间距为1μm～100μm。 4.根据权利要求1或2所述的二氧化氮气体传感器，其特征在于，所述花状SnSe2/SnO2纳米材料是通过水热法制备。 5.根据权利要求3所述的二氧化氮气体传感器，其特征在于，所述花状SnSe2/SnO2纳米材料是通过水热法制备。 6.一种基于花状SnSe2/SnO2异质结的二氧化氮气体传感器的制备工艺，其特征在于，步骤如下：步骤一，制备花状SnSe2纳米材料：将C2H8N2和(CH2OH)2按照体积分数比为1:12～1:30混合；将质量分数比为1:2～2:1的氯化亚锡和硒粉添加到上述混合溶液中，搅拌成0.05mol/L～0.15mol/L的分散液；将分散液装进反应釜，置于马弗炉中，升温速度2～6℃/min，反应温度为160℃～200℃，反应时间为3h～12h，降温速度2～6℃/min，将所得黑色产物用离心机分离后分别用去二硫化碳溶液反复洗涤，再用离子水和无水乙醇反复洗涤，直至废液PH值为6.5～7.5，收集黑色粉末放置在干燥箱中60℃～80℃干燥6h～24h；步骤二，制备花状SnSe2/SnO2异质结：将步骤一中的黑色粉末放入管式炉中，以2～6℃/分钟的速度进行加热，同时通入氧气/氮气体积比为0.17～0.25的干态气体，当温度升至350℃～650℃时保持煅烧0.5h～4h，自然冷却至室温，得到花状SnSe2/SnO2异质结白色粉末；步骤三，制备花状SnSe2/SnO2传感器：将步骤二中的花状SnSe2/SnO2异质结白色粉末研磨5min～15min，再将研磨后的粉末分散到去离子水中，超声处理成8mg/ml～12mg/ml的分散液；取分散液涂覆到所述叉指电极板表面，放置在干燥箱60℃～80℃干燥6h～24h，得到二氧化氮气体传感器。 7.根据权利要求6所述的制备工艺，其特征在于，步骤一中，C2H8N2和(CH2OH)2按照体积分数比为1:19混合，氯化亚锡和硒粉质量分数比为1:1，搅拌成0.1mol/L的分散液，磁力搅拌时间为20min，升温速度5℃/min，反应温度为180℃，反应时间为5h，降温速度3℃/min，离心的转速为2500r-3000r，离心时间为5min-10min。 8.根据权利要求6或7所述的制备工艺，其特征在于，步骤二中，加热速度5℃/分钟，通入氧气/氮气体积分数比为3/17，煅烧温度为400℃，煅烧时间1h。 9.根据权利要求6或7所述的制备工艺，其特征在于，步骤三中，超声功率为240W～260W，超声时间为1min。 10.根据权利要求8所述的制备工艺，其特征在于，步骤三中，超声功率为240W～260W，超声时间为1min。
所属类别：	发明专利