专利名称：二氧化氮(no2)薄膜气体传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型是属于NO2薄膜气体传感器。
目前，国际上许多学者都利用有机化合物酞菁、吡咯、单分子膜(L－B)和氧化物半导体二氧化锡(SnO2)材料，研究对NO2气体的敏感特性，但没有做成NO2传感器。日本有人采用四氰基对苯醌二甲烷络合铜(Cu－TCNQ)有机薄膜材料制成NO2气体传感器(见专利JP62214339)。
本实用新型的目的在于，大大地提高了检测NO2气体的灵敏度及其元件的稳定性，易进行自动化生产，为薄膜气体传感器的应用提供了可能性。
本实用新型在上述研究工作基础上，经过反复实验发现，采用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)的方法，将四氯化锡(SnCl4)或五羰基铁［Fe(CO)5］源通入含有氧的等离子体中，SnO2Fe2O3复合薄膜敏感材料淀积在陶瓷、玻璃和生长有SnO2的硅片等绝缘衬底上，其复合薄膜结构第一层为SnO2，厚度为800～1500A，第二层为Fe2O3，厚度为300～1000A。用涂覆金浆的方法，在800℃下灼烧成电极和铂引线，焊接外引线，则制成各种形状的旁热式薄膜气体传感器，其元件的管芯结构、外型结构和测试线路，如附图1、2、3所示。NO2薄膜气体传感器的工作条件加热电压VH为3～5V，工作温度为150～200℃，信号电压源Vs为5～10V，负载电阻RL为2千欧姆。元件的敏感特性当NO2气体浓度为300ppm时，灵敏度为5～50(灵敏度定义为－S＝ (Vair)/(VNO2) )，响应时间小于1秒，恢复时间小于2秒。NO2气体的最低检出限度5ppm以下。
本实用新型是具有典型的氧化性气体的敏感特性曲线，适当地调节元件的工作温度，元件具有很好的选择性，几乎排除其他气体的干扰，它是快速检测NO2气体的电子元件，易进行大批量生产，为传感器的小型化、集成化和多功能化发展提供了可能性。
本实用新型NO2薄膜气体传感器主要应用化肥，火药、汽车的尾气分析和其它氮化物生产过程中环境NO2气体的监测等领域。
图1 管芯结构剖面图1、Au电极及Pt引线2、陶瓷3、加热丝 4、SnO25、Fe2O3图1 外形结构一例6－8、9－11信号测量电极7－10加热丝图3 测量电路图12、传感器13、电压表Vx
权利要求1.本实用新型是一种二氧化氮(NO2)薄膜气体传感器，其特征在于采用等离子体增强化学气相淀积的方法将SnO2-Fe2O3复合薄膜敏感材料淀积在陶瓷、玻璃和生长有SiO2的硅片等绝缘衬底上，制成各种形状的NO2薄膜气体传感器。
2.如权利1所述的气体传感器，其特征在于采用SnCl4和Fe(CO)5为源，在氧等离子体内合成SnO2和Fe2O3复合薄膜，第一层为SnO2，厚度为800～1500A，第二层为Fe2O3，厚度为300～1000A。
专利摘要本实用新型是属于二氧化氮(NO
文档编号G01N27/28GK2064059SQ8921356
公开日1990年10月17日 申请日期1989年7月1日 优先权日1989年7月1日
发明者戴国瑞, 陈百华, 李桂荣, 刘义 申请人:吉林大学