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专利名称：一种制作半导体薄膜材料的方法
技术领域：
本发明涉及声表面波气体传感器器件技术领域，特别涉及一种通过在三乙醇胺中掺杂研磨的碳纳米管制作半导体薄膜材料的方法。
背景技术：
从80年代开始，声表面波(SAW)气体传感器的研制工作逐渐兴起，目前可以检测 H2S, NO2, SO2和H2等多种气体，运用声表面波技术研制成的传感器可以直接输出数字信号， 因而具有得天独厚的优越性。SAW气体传感器与其它种类的气体传感器相比有一些明显的优势，比如气体测量的灵敏度高、精度高、分辨率高、抗干扰能力强、有效检测范围大，而且SAW气体传感器可与逻辑器件结合在一起实现微型化、集成化和智能化。在声表面波气体传感器中，除了延迟线之外，其最关键的部件就是气敏覆盖薄膜。 SAff气体传感器在延迟线的SAW传播路径上覆盖一层选择性吸附薄膜，薄膜只对所需敏感的气体有吸附作用。薄膜对气体的吸附可导致振荡器频率的变化，由精确测量频率变化可测得气体浓度。因此要想制作出高灵敏度和质量的声表面波传感器器件，其中敏感膜的设计与制作部分特别的关键。但是，随着社会经济技术和人们生活水平的不断提高，人们对生活环境的污染越来越重视，工业生产和矿物质的燃烧往往产生大量的S02、NO2等有毒有害的气体，我国居民区大气中SA的最高允许浓度为0. 5mg/m3，这就要求监测污染气体的传感器要有足够的灵敏度和选择性。通过文献的调研我们知道现如今国内主要以三乙醇胺作为检测SO2气体传感器的敏感材料，虽然这些传感器在一定程度上可以检测SO2气体，但是三乙醇胺作为敏感材料制作的敏感膜非常的不稳定，这种不稳定的效果非常影响传感器的测量的选择性和灵敏度。所以能够制作出在常温下既稳定，又能够快速、灵敏的检测低浓度的气体传感器显得特别的重要，这也给膜的制作提出了更高的要求。

发明内容
(一)要解决的技术问题有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种通过在三乙醇胺中掺杂研磨的碳纳米管制作半导体薄膜材料的方法。(二)技术方案为达到上述目的，本发明提供了一种制作半导体薄膜材料的方法，该方法是在声表面波气体传感器的制造过程中，在双延迟线型振荡器的一条延迟线上滴涂三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液，并真空烘干而形成敏感膜的。上述方案中，所述在双延迟线型振荡器的一条延迟线上滴涂三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液之前，进一步包括配制三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液。
上述方案中，所述配制三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液，具体包括研磨碳纳米管 10至30分钟，将研磨好的10至200mg碳纳米管加入到50至IOOml的三乙醇胺溶液中，并在常温下超声波振荡60分钟，形成三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液。上述方案中，所述滴涂三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液，是在双延迟线型振荡器的一条延迟线的敏感区域滴涂10至50 μ 1的混合溶液。上述方案中，所述真空烘干，是在真空环境下干燥至少2个小时。(三)有益效果本发明的有益效果在于通过将研磨的碳纳米管加入三乙醇胺中配制聚合敏感膜，与纯的三乙醇胺传感器相比，三乙醇胺/碳纳米管传感器灵敏度、稳定性和检测质量都有很大的提高。


图1为依照本发明制作半导体薄膜材料的工艺流程图；其中，1为压电基体(压电单晶或薄膜)，2为叉指换能器IDT (Au或Pt)，3为传播路径上的金属薄膜(Au或Pt等)4化学敏感膜。
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。三乙醇胺在常温下对低浓度的SA气体响应比较大，灵敏度较高。碳纳米管有着特殊的管状，网状结构，具有很大比表面积，稳定性非常高，将研磨的碳纳米管加入三乙醇胺中一起溶解，通过聚合制作出的敏感膜能够使得三乙醇胺更好的吸附气体，而且使得三乙醇胺的稳定性有很大的提高。本发明提供的制作半导体薄膜材料的方法，是在声表面波气体传感器的制造过程中，在双延迟线型振荡器的一条延迟线上滴涂三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液，并真空烘干而形成敏感膜的。在双延迟线型振荡器的一条延迟线上滴涂三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液之前， 进一步包括配制三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液，具体包括研磨碳纳米管10至30分钟，将研磨好的10至200mg碳纳米管加入到50至IOOml的三乙醇胺溶液中，并在常温下超声波振荡60分钟，形成三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液。如图1所示，图1为依照本发明制作半导体薄膜材料的工艺流程图，具体包括以下步骤步骤1 在常温下制作三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液；具体包括研磨碳纳米管 10至30分钟，将研磨好的10至200mg碳纳米管加入到50至IOOml的三乙醇胺溶液中，形成三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液；步骤2 采用超声振荡器在常温下对三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液超声振荡1 个小时；步骤3 在常温下用微量移液器在双延迟线型振荡器的一条延迟线的敏感区域滴涂大约10至50 μ 1左右三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液；
步骤4 真空干燥在60°C左右的真空干燥箱中干燥至少两个小时。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
1.一种制作半导体薄膜材料的方法，其特征在于，该方法是在声表面波气体传感器的制造过程中，在双延迟线型振荡器的一条延迟线上滴涂三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液， 并真空烘干而形成敏感膜的。
2.根据权利要求1所述的制作半导体薄膜材料的方法，其特征在于，所述在双延迟线型振荡器的一条延迟线上滴涂三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液之前，进一步包括配制三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液。
3.根据权利要求2所述的制作半导体薄膜材料的方法，其特征在于，所述配制三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液，具体包括研磨碳纳米管10至30分钟，将研磨好的10至200mg碳纳米管加入到50至IOOml的三乙醇胺溶液中，并在常温下超声波振荡60分钟，形成三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液。
4.根据权利要求1所述的制作半导体薄膜材料的方法，其特征在于，所述滴涂三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液，是在双延迟线型振荡器的一条延迟线的敏感区域滴涂10至 50 μ 1的混合溶液。
5.根据权利要求1所述的制作半导体薄膜材料的方法，其特征在于，所述真空烘干，是在真空环境下干燥至少2个小时。
全文摘要
本发明公开了一种制作半导体薄膜材料的方法，该方法是在声表面波气体传感器的制造过程中，在双延迟线型振荡器的一条延迟线上滴涂三乙醇胺与碳纳米管的混合溶液，并真空烘干而形成敏感膜的。本发明通过将研磨的碳纳米管加入三乙醇胺中配制聚合敏感膜，与纯的三乙醇胺传感器相比，三乙醇胺/碳纳米管传感器灵敏度、稳定性和检测质量都有很大的提高。
文档编号G01N29/02GK102375030SQ201010247769
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