一种硅基MEMS气体传感器、阵列及制备方法

    公开(公告)号:CN117147635A

    公开(公告)日:2023-12-01

    申请号:CN202311057959.4

    申请日:2023-08-22

    Abstract: 本发明公开了一种硅基MEMS气体传感器、阵列及制备方法。硅基MEMS气体传感器包括:硅晶圆基底、检测区和控制电极区;检测区包括4个气敏检测区;控制电极区包括4个独立加热电极引脚、4个独立测试电极引脚、2个共用加热电极引脚和2个公用测试电极引脚;气敏检测区的加热电极的一端与独立加热电极引脚连接,另一端与竖直方向相邻的气敏检测区的加热电极连接,并共同连接至一个共用加热电极引脚;气敏检测区的测试电极包括一个独立测试电极和一个共用测试子电极,独立测试电极与独立测试电极引脚连接;每个气敏检测区通过独立加热电极引脚和测试电极引脚进行独立控温和独立气敏检测。优化了传感器阵列芯片整体面积与结构,集成度达到最高,面积最小。

    一种晶型可调的氧化铟合成方法及其气体传感器应用

    公开(公告)号:CN116216768A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202310020732.6

    申请日:2023-01-06

    Inventor: 段国韬 张彦林

    Abstract: 本发明属于纳米材料制备技术和传感器技术领域,公开了一种晶型可调的氧化铟合成方法及其气体传感器应用,该方法是将可溶性铟盐、尿素、弱酸强碱盐与去离子水混合搅拌形成均一的混合溶液;将混合溶液在100‑200℃的温度下进行水热反应2‑48h;将水热产物在空气气氛下进行退火热处理,退火热处理的温度为300‑650℃;通过调控退火温度,即可得到不同晶型的氧化铟产物。本发明设计了一种晶型可调的氧化铟制备方法,采用先水热合成生成氢氧化铟、再退火热处理,从而合成制备氧化铟纳米材料,产物氧化铟的晶型可通过不同的退火温度得以调控,有效解决了氧化铟晶型和物相成分不可控的问题。

    一种基于纳米材料自组装的晶圆级自动化成膜设备及方法

    公开(公告)号:CN115957936A

    公开(公告)日:2023-04-14

    申请号:CN202211560756.2

    申请日:2022-12-07

    Abstract: 本发明公开了一种基于纳米材料自组装的晶圆级自动化成膜设备及方法,属于纳米薄膜制备领域,设备包括:支撑壳体,其底部设置有调平底座,其顶部上表面设置有适配自组装容器的半沉凹槽;在所述自组装容器的内部放置有基片支架,在所述自组装容器的底部开设排水口并固定有排水止流开关,所述排水止流开关穿过所述支撑壳体顶部上表面伸入所述支撑壳体内部;在所述排水止流开关下方放置有废液容器;在所述支撑壳体的顶部固定放置有自动注射器,针尖接触所述自组装容器内壁。本发明能够降低人工误差,解决传统自组装工艺薄膜质量较差问题,提升自组装工艺的稳定性并拓展适用范围,能够基于大尺寸基片形成高质量纳米薄膜。

    一种硅基MEMS气体传感器芯片的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN114014257A

    公开(公告)日:2022-02-08

    申请号:CN202111240173.7

    申请日:2021-10-25

    Abstract: 本发明公开了一种硅基MEMS气体传感器芯片的制备方法及应用,包括:S1、在硅晶圆基片上表面沉积绝缘材料,得到悬臂支撑层;S2、在悬臂支撑层表面晶圆级沉积金属形成加热电极;S3、在加热电极表面晶圆级沉积绝缘层;S4、在绝缘层表面晶圆级制备腐蚀窗口和测试电极;S5、在测试电极表面晶圆级沉积粘结层;S6、在粘结层表面整体制备气敏薄膜;S7、在腐蚀窗口处通入腐蚀液,对气敏薄膜所在区域下方的硅晶圆基片进行湿法腐蚀后,得到气体传感器晶圆;S8、对气体传感器晶圆进行划片处理,得到硅基MEMS气体传感器芯片;其中,粘结层与气敏薄膜的材料相同。本发明所得的气体传感器芯片兼具高稳定和高灵敏等优良气敏性能,实现了硅基气体敏感薄膜的兼容制造。

    一种钯单原子掺杂的氧化铟复合材料及其制备与应用

    公开(公告)号:CN110988047A

    公开(公告)日:2020-04-10

    申请号:CN201911071417.6

    申请日:2019-11-05

    Inventor: 段国韬 刘波

    Abstract: 本发明属于单原子级催化剂材料领域,公开了一种钯单原子掺杂的氧化铟复合材料及其制备与应用,其中制备方法包括以下步骤:(1)利用硝酸铟、间苯二甲酸、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、去离子水制备铟系有机框架材料;(2)在铟系有机框架材料上负载钯离子得到钯离子修饰的铟系有机框架复合材料;(3)进行退火,得到钯单原子掺杂的氧化铟复合材料。本发明通过对制备方法关键的整体流程工艺设计等进行改进,利用铟系有机框架材料负载钯离子,再通过退火最终得到钯单原子掺杂的氧化铟复合材料,与现有技术相比能够有效解决贵金属纳米催化剂掺杂的金属氧化物中可能存在多种尺度的催化剂粒子的问题,实现钯单原子的负载修饰。

    一种感转传分离的Ni-MOF/SnO2高选择性硫化氢室温传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN119846041A

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202411967937.6

    申请日:2024-12-30

    Inventor: 段国韬 吕国梁

    Abstract: 本发明属于气敏传感器领域,公开了一种感转传分离的Ni‑MOF/SnO2高选择性硫化氢室温传感器及其制备方法。该传感器自下而上包括绝缘衬底、金叉指电极、SnO2电子传输层与Ni‑MOF感知层;其中,SnO2电子传输层为在金叉指电极上通过原子层沉积工艺制得,Ni‑MOF感知层为在SnO2层上原位生长方式制得,且SnO2层与Ni‑MOF层之间形成异质结。该传感器结合氧化锡的电导优势,MOF层的特异性敏感优势以及Ni‑MOF/SnO2异质结的转导优势,改善了Ni‑MOF自身作为传感器时本征高电阻的弊端,实现对硫化氢的室温高选择性、低检测下限、高响应检测,且大幅提高传感器的湿度稳定性,使得在气体检测方面具有广阔应用前景。

    一种基于硅通孔技术的气体传感器及制备方法

    公开(公告)号:CN119637802A

    公开(公告)日:2025-03-18

    申请号:CN202411735695.8

    申请日:2024-11-29

    Abstract: 本发明涉及一种基于硅通孔技术的气体传感器及制备方法,属于气体传感器技术领域。本发明通过底部生长种子层在限制其生长区域的前提下自下而上的生长导电材料,实现器件正反面的电气互连,该传感器封装结构具有最高的空间利用排布方式,能做到在垂直方向上器件堆叠密度最高。本发明提高了气体传感器的集成度,实现了从传感器背部引出电极,为智能气体传感器件的垂直互连提供了基础。

    SnO2纳米颗粒晶圆级成膜方法、薄膜及应用

    公开(公告)号:CN115452895A

    公开(公告)日:2022-12-09

    申请号:CN202211018681.5

    申请日:2022-08-24

    Abstract: 本发明公开了一种SnO2纳米颗粒晶圆级成膜方法、薄膜及应用,属于物理法薄膜制备技术领域,方法包括:S1,按照SnO2纳米颗粒材料:无水乙醇:烷基硫醇=100mg:(5‑20)ml:(0.5‑2.0)ml的比例,对SnO2纳米颗粒材料进行疏水化处理;S2,以烷基醇为分散剂、疏水化处理后的SnO2纳米颗粒材料为分散质,配置浓度为5‑50mg/ml的分散液;S3,利用注射器注射分散液,直至薄膜铺满整个液面;S4,采用物理沉积法,将薄膜转移至等离子处理过的晶圆的表面;S5,对附着有薄膜的晶圆进行退火处理,以提升薄膜与晶圆衬底的界面结合力。制备的薄膜具有面积大、致密紧凑等优点。

    基于离子液体的电化学硫化氢传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN115165985A

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202210849575.5

    申请日:2022-07-19

    Inventor: 段国韬 费虹靖

    Abstract: 本发明公开了一种基于离子液体的电化学硫化氢传感器及其制备方法,其包括上盖、底座、电极组和信号收集线组,底座和上盖扣合后形成空腔,电极组和信号收集线组容纳于空腔内,其中,电极组包括依次支撑于底座上的储液棉和平面三分电极,平面三分电极分别为工作电极、辅助电极和参比电极;上盖具有贯穿上盖且对准工作电极的进气通孔;底座的底部具有贯穿底座底部的注液通孔以及穿透底座底部的第一插针、第二插针和第三插针;信号收集线组包括连接工作电极和第一插针的工作电极引线、连接参比电极和第二插针的参比电极引线和连接辅助电极和第三插针的辅助电极引线。以上结构设计简单,能够进行低成本快速批量生产。

    少层过渡金属硫化物/石墨烯复合二维材料及制备与应用

    公开(公告)号:CN113307235A

    公开(公告)日:2021-08-27

    申请号:CN202110666004.3

    申请日:2021-06-16

    Inventor: 段国韬 翁朝仓

    Abstract: 本发明属于表面增强拉曼光谱传感衬底材料领域,公开了一种少层过渡金属硫化物/石墨烯复合二维材料及制备与应用,该复合二维材料包括过渡金属硫化物层状二维纳米片成分与石墨烯层状二维纳米片成分,且这两种成分通过静电吸附作用相复合。本发明通过对复合材料的成分组成及结构、以及对应制备方法的整体工艺流程设计进行改进,利用少层过渡金属硫化物层状二维纳米片与石墨烯层状二维纳米片通过静电吸附作用得到少层过渡金属硫化物/石墨烯复合二维材料,尤其可作为表面增强拉曼散射(SERS)衬底材料应用(例如,可作为SERS活性衬底中的敏感材料,用于对有机分子R6G等的痕量检测)。

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