狀α -Μο03納米帶101及磁控濺射在兩端的導電電極102，其中，所述導電電極102成膜均勻，導電性優異；所述網格狀α -Μο03納米帶101結構規整，排列整齊。在工作條件下，結構規整的納米結構能夠有效的增加與檢測氣體的接觸面積，從而提高氣敏傳感器的靈敏度。
[0027]本實施例中的導電電極，可以采用導電性良好的易磁控濺射成膜材料102，基底103的材料，可以采用無機非金屬材料。基底層層的材料可以采用石英，硅片或藍寶石。
[0028]所用氣敏半導體材料的納米結構和納米尺寸影響與待測氣體的接觸面積，接觸面積越大，氣敏傳感器越靈敏。
[0029]本發明的氣敏傳感器中，影響氣敏傳感器靈敏度的主要參數是待測氣體濃度。待測氣體濃度越高與氣敏材料的接觸也越多，氣敏傳感器的靈敏度也就越大。因此，在相同的工作條件下，較大的待測氣體濃度可顯著提高氣敏傳感器的靈敏度。
[0030]本實施例的氣敏傳感器的檢測的具體過程為:在一個密封的腔體內，氣敏材料101在空氣中會吸收空氣中的氧氣分子，形成氧基團(02，0，02)，通H2S氣體后，結構規整的網格狀α -Μο03納米帶101能夠與檢測氣體相互接觸，會使得部分受限電子返回導帶，因而預先吸收的氧基團數量降低，進而使得Μο03的電阻降低后通過導電電極102被檢測。
[0031]本實施例中，導電電極層102可以采用具有導電性良好易磁控濺射成膜材料，本實施例中的感應電極層102也是采用具有良好導電性和易磁控濺射成膜的銅金屬材料。基底采用具有耐腐蝕半導體材料。在氣敏傳感器的實際組裝過程中，導電電極102鍍在生長了網格狀a -MoOjfi米帶101的基底103的兩端。
[0032]實施例二:
[0033]本實施例中，自組裝式網格狀α -Μο03納米帶關于超高毒性H2S氣敏傳感器的結構與實施例一中相同，在這里不再復述。與實施例一的區別在于，提高了氣敏傳感器工作溫度
[0034]工作溫度的提高，可使得待檢測氣體的在腔體內更劇烈地做無規則運動，同時也有效地提高了網格狀α _Μο03納米帶的表面活性，因此，提高器件的工作溫度能夠提高本發明的氣敏傳感器的靈敏度。
[0035]以銅為導電電極材料，基底選用石英材料，具體介紹本實施例的自組裝式網格狀α _Μο03納米帶關于超高毒性H2S氣敏傳感器的制備過程。
[0036]參見圖1，將剛玉管作為整個氣敏傳感器的測試腔體；首先通過電子束氣相沉積的方法將網格狀α -Μο03納米帶101沉積在石英基底103上面，然后在通過磁控濺射將均勻導電銅膜102濺射在石英基底103的兩端形成導電電極
[0037]氣敏傳感器的工作溫度對氣敏性能有較大的影響，一般認為，經過工作溫度的增加，可使得待檢測氣體的在腔體內更劇烈地做無規則運動，同時也有效地提高了網格狀α -Μο03納米帶的表面活性，參見圖5，在300Κ，450Κ, 600Κ的測試條件下發現:測試溫度有效的提高了本氣敏傳感器對于超高毒性H2S氣體的響應及檢測的靈敏度得到有效的提升，以450K尤為明顯。
[0038]實施例三:
[0039]本實施例中，在相同的工作溫度及待測氣體濃度的條件下，對自組裝式網格狀α _Μο03納米帶關于超高毒性H 2S氣敏傳感器進行了關于H2S，NH3, CO,甲醇及乙醇的測量，結果如圖6所示，圖6(a)為自組裝式網格狀α-Μο03納米帶關于超高毒性H2S氣敏傳感器關于H2S，NH3，C0，甲醇及乙醇的關于不同氣體的靈敏度的測量，從實驗結果可以看到，自組裝式網格狀α -Μο03納米帶關于超高毒性H 2S氣敏傳感器對于不同毒性氣體的靈敏度是不相同的，H2S的靈敏度遠高于其他毒性氣體，對于超高毒性H2S有著及其優秀的選擇性，因此在混合毒性氣體中也能迅速檢測出H2S。同時，圖6(b)為為自組裝式網格狀α-Μο03納米帶關于超高毒性H2S氣敏傳感器關于H2S氣體檢測穩定性的表征，由此可看出即使循環工作3000次后本發明的氣敏傳感器的靈敏度仍達到初始值的92%，有非常優異的工作穩定性。圖6(c)為本發明對于1-100不同濃度超高毒性H2S氣體的響應及回復時間，本發明對于極低濃度lppm的H2S氣體都能做出迅速的響應和回復，為快速響應和持續循環工作做出了保障。
[0040]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案保護的范圍內。
【主權項】
1.一種自組裝式網格狀α _Μο03納米帶H 2S氣敏傳感器，其特征在于，所述氣敏傳感器所用核心a-MoOjfi米帶覆蓋在石英基底上，，石英基底的兩端敷設有銅電極；其中， 網格狀a-MoOjfi米帶具有制備過程中自組裝形成的插指型納米帶結構，為100納米的薄膜，； 銅電極為磁控濺射成成膜均勻有良好的導電性的電極。2.根據權利要求1所述的自組裝式網格狀α-Μο03納米帶關于超高毒性H2S氣敏傳感器，其特征在于，所述網格狀a -MoOjfi米帶是通過電子束氣相沉積的方法獲得。3.根據權利要求1所述的自組裝式網格狀α-MoO 3納米帶H 2S氣敏傳感器，其特征在于，石英基底的兩端沉積了厚度為100納米銅膜電極層構成銅電極。4.根據權利要求2所述的自組裝式網格狀α-MoO 3納米帶H2S氣敏傳感器，其特征在于，包括網格狀a -MoOjfi米帶通過電子氣相沉積在石英基底；銅電極通過磁控濺射在石英基底兩端獲得。5.根據權利要求1所述的自組裝式網格狀a-MoO 3納米帶H 2S氣敏傳感器，其特征在于，所述的石英基底可被藍寶石及硅基底替換。
【專利摘要】本發明公開了一種自組裝式網格狀α-MoO3納米帶H2S氣敏傳感器，其特征在于，所述氣敏傳感器所用核心α-MoO3納米帶覆蓋在石英基底上,石英基底的兩端敷設有銅電極；其中：網格狀α-MoO3納米帶具有制備過程中自組裝形成的插指型納米帶結構,為100納米的薄膜，銅電極為磁控濺射成成膜均勻有良好的導電性的電極。本發明利用納米帶狀的氧化鉬不僅可以增強有效的接觸面積，并通過對于H2S的自組裝性能能夠倍增對于高毒性氣體硫化氫檢測的靈敏度的同時減少響應時間及恢復時間，不僅能夠靈敏的檢測出超低濃度1ppm的H2S氣體，同時在較低的氣體濃度100ppm下對于NH3,甲醇，CO，乙醇都有較好的靈敏度及表現出優異的選擇性，對于人民的健康及現代工業中的可持續發展具有重要意義。
【IPC分類】G01N27/12
【公開號】CN105301061
【申請號】CN201510609665
【發明人】楊維清, 張磊, 張海濤, 靳龍, 張彬彬
【申請人】西南交通大學
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月23日