专利名称：一种制作复合半导体薄膜材料的方法
技术领域：
本发明涉及表面波气体传感器技术领域，特别是一种制作复合半导体薄膜材料的方法，用于在常温下实现声面波气体传感器对低浓度H2S气体的检测。
背景技术：
随着社会的进步，安全意识深入人心，人们也越来越关注环境问题。瓦斯爆炸、装修污染、毒气泄漏等等危险在时时危害人身安全，然而传统的气体传感器均为大型设备，体积大，便利性差，给随时随地检测环境造成困难。手持式SAW气体传感器体积小，重量轻，便于携带，其中敏感膜部分是传感器的核心环节，所以敏感膜的选取与制作成为了传感器灵敏度与选择性能的关键部分。目前用于检测H2S气体的膜材料主要是WO3，然而这种膜材料对H2S气体的吸附作用在高温下才会明显。对WO3膜掺Au后，虽然会提高薄膜对H2S气体的灵敏度和选择性，但其最佳温度却在200°C，而手持式传感器敏感膜部分很难达到如此高的温度。即使在器件部分加入升温装置，也只会提高传感器的制作成本和功率消耗，且会影响其它通道敏感膜的性能。这样，如何在常温下实现低浓度H2S气体的检测，成为目前手持式SAW气体传感器急需解决的问题。
发明内容
(一 )要解决的技术问题本发明的目的是提供一种制作复合半导体薄膜材料的方法，以在常温下实现声面波气体传感器对低浓度气体的检测。( 二 )技术方案为达到上述目的，本发明提供了一种制作复合半导体薄膜材料的方法，该方法包括步骤1 采用光刻胶将敏感膜区外的基片盖上；步骤2 采用镀膜技术，将WO3靶材料蒸发至基片表面形成膜；步骤3 采用镀膜技术在己淀积WO3薄膜的基片上淀积一层Au膜；步骤4 采用镀膜技术在己淀积WO3和Au薄膜的基片上淀积一层碳纳米管薄膜；步骤5 去除光刻胶，并封装。上述方案中，所述基片是石英基片。上述方案中，所述镀膜技术是电子束蒸发、磁控溅射，CVD、自组装、旋涂或滴涂，以在基片表面淀积一层均勻且厚度可调的敏感膜。上述方案中，所述碳纳米管薄膜是由碳纳米管靶材或经调制的碳纳米管作为蒸发源，用于提高敏感膜在常温下对吐3气体的灵敏度。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果
本发明通过在传统的W03、AU膜上镀一层碳纳米管薄膜，以此来在常温下检测低浓度的气体。利用本发明，实现了在常温下声面波气体传感器对低浓度气体的检测， 且提高了手持式SAW气体传感器对气体的灵敏度与选择性。
为了更进一步说明本发明的内容，以下结合附图及实施例子，对本发明做详细描述，其中，图1是本发明制作复合半导体薄膜材料的方法流程图；图2-1至图2-6是本发明制作复合半导体薄膜材料的工艺流程图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。本发明提供一种制作复合半导体薄膜材料的方法，首先用光刻胶将敏感膜区外的基片盖上，保护叉指换能器部分，然后采用电子束蒸发或其它镀膜技术依次在基片上淀积 W03> Au个碳纳米管三层薄膜，得到一分布均勻厚度适中的敏感膜，该敏感膜在常温下能够对H2S气体有较好的灵敏度与选择性，最后去除光刻胶，并封装。如图1所示，图1是本发明制作复合半导体薄膜材料的方法流程图，包括以下步骤步骤1 采用光刻胶将敏感膜区外的基片盖上；该基片是石英基片或其他压电基片，其目的在于减小器件受温度或其它环境影响；步骤2 采用镀膜技术，将WO3靶材料蒸发至基片表面形成膜；该镀膜技术是电子束蒸发、磁控溅射，CVD、自组装、旋涂或滴涂，以在基片表面淀积一层均勻且厚度可调的敏感膜；步骤3 采用镀膜技术在己淀积WO3薄膜的基片上淀积一层Au膜；步骤4 采用镀膜技术在己淀积WOdPAu薄膜的基片上淀积一层碳纳米管薄膜；该碳纳米管薄膜是由碳纳米管靶材或经调制的碳纳米管作为蒸发源，用于提高敏感膜在常温下对H2S气体的灵敏度；步骤5 去除光刻胶，并封装。图2-1至图2-6是本发明制作复合半导体薄膜材料的工艺流程图。其中，图2-1 是基片的示意图，图2-2是将光刻胶涂于基片的示意图，图2-3是在基片上淀积WO3后的示意图，图2-4是在基片上淀积Au后的示意图，图2-5是在基片上淀积碳纳米管后的示意图， 图2-6是制备敏感膜后，去除光刻胶的示意图。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种制作复合半导体薄膜材料的方法，其特征在于，该方法包括 步骤1 采用光刻胶将敏感膜区外的基片盖上；步骤2 采用镀膜技术，将WO3靶材料蒸发至基片表面形成膜； 步骤3 采用镀膜技术在己淀积WO3薄膜的基片上淀积一层Au膜； 步骤4 采用镀膜技术在己淀积WO3和Au薄膜的基片上淀积一层碳纳米管薄膜； 步骤5:去除光刻胶，并封装。
2.根据权利1所述的制作复合半导体薄膜材料的方法，其特征在于，所述基片是石英基片。
3.根据权利1所述的制作复合半导体薄膜材料的方法，其特征在于，所述镀膜技术是电子束蒸发、磁控溅射，CVD、自组装、旋涂或滴涂，以在基片表面淀积一层均勻且厚度可调的敏感膜。
4.根据权利1所述的制作复合半导体薄膜材料的方法，其特征在于，所述碳纳米管薄膜是由碳纳米管靶材或经调制的碳纳米管作为蒸发源，用于提高敏感膜在常温下对H2S气体的灵敏度。
全文摘要
本发明公开了一种制作复合半导体薄膜材料的方法，该方法包括步骤1采用光刻胶将敏感膜区外的基片盖上；步骤2采用镀膜技术，将WO3靶材料蒸发至基片表面形成膜；步骤3采用镀膜技术在己淀积WO3薄膜的基片上淀积一层Au膜；步骤4采用镀膜技术在己淀积WO3和Au薄膜的基片上淀积一层碳纳米管薄膜；步骤5去除光刻胶，并封装。利用本发明，实现了在常温下声面波气体传感器对低浓度H2S气体的检测，且提高了手持式SAW气体传感器对H2S气体的灵敏度与选择性。
文档编号C23C28/00GK102373470SQ201010247619
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者侯成诚, 刘明, 周文, 李冬梅, 汪幸, 谢常青, 闫学锋, 霍宗亮 申请人:中国科学院微电子研究所