1.一種基于納米網(wǎng)格結(jié)構(gòu)V2O5薄膜的氣敏傳感器,其特征在于:為襯底、薄膜和電極三層結(jié)構(gòu);最下面是襯底層,選用表面法線方向為(001)的SrTiO3單晶基片;中間是納米網(wǎng)格結(jié)構(gòu)V2O5薄膜層,長條形狀的V2O5晶粒相互垂直的交錯排列在SrTiO3單晶襯底上,形成納米網(wǎng)格結(jié)構(gòu)V2O5薄膜;V2O5晶粒的寬度為150~170nm,晶粒的長度為150~2000nm;最上面是電極層,正負(fù)電極覆蓋在納米尺度的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)V2O5薄膜表面上,從而形成了基于納米網(wǎng)格結(jié)構(gòu)V2O5薄膜的氣敏傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于納米網(wǎng)格結(jié)構(gòu)V2O5薄膜的氣敏傳感器,其特征在于:電極材料為單質(zhì)金屬材料、金屬合金材料或?qū)щ姷慕饘倩衔镏械囊环N或幾種。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于納米網(wǎng)格結(jié)構(gòu)V2O5薄膜的氣敏傳感器,其特征在于:單質(zhì)金屬材料為Al、Pt、Au、W或Ag,金屬合金材料為Au-Ni、Al-Ni或Au-Ti,導(dǎo)電的金屬化合物材料為ITO或IZGO。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于納米網(wǎng)格結(jié)構(gòu)V2O5薄膜的氣敏傳感器,其特征在于:為條形電極或叉指形電極,電極寬度為0.001mm~5mm,電極間距為0.001mm~5mm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于納米網(wǎng)格結(jié)構(gòu)V2O5薄膜的氣敏傳感器的制備方法,其步驟如下:
(1)襯底的清洗
將表面法線方向為(001)的SrTiO3單晶基片,依次使用丙酮、乙醇和去離子水進(jìn)行超聲清洗,或者使用等離子清洗機進(jìn)行清洗;
(2)脈沖激光沉積制備納米網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的V2O5薄膜
運用脈沖激光沉積技術(shù),選擇釩單質(zhì)作為靶材料,在氧氣環(huán)境下沉積V2O5薄膜;靶材距離襯底的間距為50~60mm,PLD腔室內(nèi)的氧分壓為0.05~1Pa,襯底溫度為650~750℃,激光的頻率為2~4Hz,沉積時間為2~3小時,沉積完成后自然冷卻到室溫,V2O5薄膜在沉積過程中自發(fā)形成納米網(wǎng)格結(jié)構(gòu);
(3)制備電極和外部電路得到氣敏傳感器
采用真空鍍膜、磁控濺射、激光沉積或絲網(wǎng)印刷方法,在納米網(wǎng)格結(jié)構(gòu)V2O5薄膜上制備正負(fù)電極,將正負(fù)電極連接到外部的電阻測量元件上,即構(gòu)成了所述的氣敏傳感器。