一種基于二維金屬薄膜的石墨烯諧振式氣體傳感器的制備工藝的制作方法
本發(fā)明涉及一種石墨烯諧振式氣體傳感器，特別涉及一種基于二維金屬薄膜的石墨烯諧振式氣體傳感器的制備工藝。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工藝規(guī)模逐漸擴(kuò)大，在生產(chǎn)中使用和生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體種類(lèi)和數(shù)量也不斷提高，致使大氣污染日益嚴(yán)重，造成嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，對(duì)人類(lèi)生存造成了極大威脅，實(shí)時(shí)地對(duì)各種有毒、有害及可燃性氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)是極為必要的。
傳統(tǒng)的諧振式氣體傳感器屬于二次敏感原理，即通過(guò)涂在諧振梁表面的一層敏感物質(zhì)對(duì)特定的被測(cè)氣體分子的吸附作用，使得梁的質(zhì)量發(fā)生變化，從而引起了諧振梁固有頻率的變化。諧振梁需要在附加催化劑和敏感物質(zhì)的質(zhì)量條件下進(jìn)行振動(dòng)，導(dǎo)致諧振器的能量耗損大和敏感性低等問(wèn)題，由于催化劑和諧振梁之間是通過(guò)非化學(xué)鍵連接的，接觸不牢靠，所以諧振器中也存在質(zhì)量差和重復(fù)利用率低的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的正是基于傳統(tǒng)諧振式氣體傳感器附加催化劑與諧振梁間連接不牢靠的問(wèn)題，提出了一種基于二維金屬薄膜的石墨烯諧振式氣體傳感器的制備工藝。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)措施構(gòu)成的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明提出的一種基于二維金屬薄膜的石墨烯諧振式氣體傳感器的制備工藝，包括以下步驟：
步驟1：使用無(wú)水乙醇和去離子水依次對(duì)si基板表面進(jìn)行超聲清洗。
步驟2：在si基板上面旋涂ppa，采用納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)在ppa上刻蝕出一個(gè)矩形槽。通過(guò)電子束蒸鍍ebe技術(shù)在上述矩形槽內(nèi)先沉積一層ti材料，再沉積一層au-pt合金材料，沉積完成后，利用納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)去除掉剩余的ppa，得到的金屬塊作為柵極金屬電極。
步驟3：在si基板表面通過(guò)化學(xué)氣相沉積cvd方法沉積一層sio2介質(zhì)層，將柵極金屬電極完全包裹在sio2介質(zhì)層的里面。
步驟4：通過(guò)化學(xué)氣相沉積cvd方法制備出單層的石墨烯薄膜，采用聚焦離子束fib在石墨烯薄膜的中間位置刻蝕出一個(gè)納米孔。通過(guò)電子束蒸鍍ebe方法在納米孔中填充一層金屬材料，放入保溫爐中處理使之在石墨烯薄膜中形成一層二維金屬薄膜。最后通過(guò)聚焦離子束fib切割出所需要的石墨烯諧振梁尺寸，其中二維金屬薄膜位于石墨烯諧振梁的中心位置。
步驟5：通過(guò)濕法轉(zhuǎn)移的方法將石墨烯諧振梁轉(zhuǎn)移到步驟3所制備的sio2介質(zhì)層上面，使石墨烯諧振梁中的二維金屬薄膜正好位于柵極金屬電極的正上方，石墨烯諧振梁的兩端并相對(duì)于柵極金屬電極對(duì)稱(chēng)。
步驟6：在步驟5所得器件的上面旋涂ppa，采用納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)在ppa上刻蝕出兩個(gè)大小相同的矩形槽。通過(guò)電子束蒸鍍ebe方法在上述矩形槽內(nèi)先沉積一層ti材料，再沉積一層au-pt合金材料，最后利用納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)去除掉剩余的ppa，得到的兩個(gè)金屬塊依次作為源極金屬電極和漏極金屬電極。
步驟7：在步驟6所得器件上面再次旋涂ppa，采用納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)在ppa上刻蝕出一個(gè)矩形槽。
步驟8：在常溫下，將步驟7所得器件放入hf溶液中，腐蝕上述矩形槽底部的sio2介質(zhì)層形成諧振溝道。最后將所得器件從hf溶液中打撈出來(lái)，在清水中清洗干凈，通過(guò)納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)將所得器件上剩余的直寫(xiě)膠ppa去除掉。
步驟9：制備掩膜板，利用光刻處理，刻蝕出柵極金屬電極的一端，并刻蝕掉其上方的sio2介質(zhì)層。
步驟10：在石墨烯諧振梁的二維金屬薄膜上修飾聚合物涂層，得到基于二維金屬薄膜的石墨烯諧振式氣體傳感器。
步驟1中：超聲功率為：30～45w,清洗的時(shí)間為：3～5分鐘。
步驟2中：ppa類(lèi)型為：聚苯二醛，粘度為：3cp，旋涂機(jī)的轉(zhuǎn)速為：3000～7000r/min，旋涂時(shí)間為：15s，最終達(dá)到的效果為：ppa的厚度200nm；矩形槽的位置：ppa的中間位置；矩形槽的深度為：200nm，長(zhǎng)度為：1000nm，寬度為：500nm；沉積的ti材料厚度為：100nm，沉積的au-pt合金材料的厚度為：100nm。
步驟3中：sio2介質(zhì)層的厚度為600nm。
步驟4中：?jiǎn)螌邮┍∧さ某叽鐟?yīng)大于等于5000nm×5000nm；納米孔的直徑為：5～20nm；填充的材料為：au或pt材料；保溫爐的溫度：1200℃，處理時(shí)間為30s；石墨烯諧振梁的長(zhǎng)度為2500～3000nm，寬度為500nm。
步驟6中：ppa的粘度為：5cp，旋涂機(jī)的轉(zhuǎn)速為：1000～2000r/min，旋涂時(shí)間為：30s，最終達(dá)到的效果為：ppa的厚度為：1000nm；兩個(gè)矩形槽的位置：分別與石墨烯諧振梁的一端接觸，并相對(duì)于柵極金屬電極對(duì)稱(chēng)，兩矩形槽相鄰邊的距離為：1000～2000nm；矩形槽的深度為：1000nm，長(zhǎng)度為：1000nm，寬度為：1000nm；沉積ti的厚度為：200nm，沉積au-pt合金材料的厚度為：800nm。
步驟7中：ppa的粘度為：3cp，旋涂機(jī)的轉(zhuǎn)速為：3000～7000r/min，旋涂時(shí)間為：15s，最終達(dá)到的效果為：ppa厚度為：200nm；矩形槽的位置：源極金屬電極和漏極金屬電極的中間位置，并且與石墨烯諧振梁中心對(duì)齊；矩形槽的深度為：200nm，長(zhǎng)度為：比源極金屬電極和漏極金屬電極的間距小100nm，寬度為：1000nm。
步驟8中：hf溶液的濃度為：15％，腐蝕時(shí)間為：2～4小時(shí)。最終的效果為：sio2介質(zhì)層被腐蝕的厚度為：100～200nm。故諧振溝道的深度為：100～200nm，溝道長(zhǎng)度為：比源極金屬電極和漏極金屬電極的間距小100nm，寬度為：1000nm。
步驟9中：掩膜板為回字型掩膜板，厚度為1000nm，其中包含一個(gè)矩形槽，矩形槽的長(zhǎng)度為：諧振溝道長(zhǎng)度，寬度為：300nm，深度為：1000nm；矩形槽的位置：寬度方向與諧振溝道的寬度方向中心對(duì)稱(chēng)，長(zhǎng)邊與石墨烯諧振梁(6)的一條臨邊重疊；最終，柵極金屬電極(3)暴露出來(lái)的長(zhǎng)度為250nm。
步驟10中：聚合物涂層為聚苯乙烯
將本發(fā)明制備的基于二維金屬薄膜的石墨烯諧振式氣體傳感器用于氣體的檢測(cè)的用途，即用于檢測(cè)丙酮的用途。
本發(fā)明的有益效果為：
由于石墨烯具有巨大的比表面積，在諧振器氣體傳感器方面具有廣泛的應(yīng)用前景，本文提出了一種基于二維金屬薄膜的石墨烯諧振式氣體傳感器。相比于在石墨烯諧振梁上面沉積一層敏感物質(zhì)，通過(guò)將敏感物質(zhì)鑲嵌進(jìn)石墨烯薄膜中，使之通過(guò)鍵的連接，讓敏感物質(zhì)與石墨烯諧振梁的接觸更牢固，從而改善了石墨烯諧振式氣體傳感器的質(zhì)量。
附圖說(shuō)明
圖1在si基板旋涂ppa的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2柵極金屬電極制備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3si基板上沉積sio2介質(zhì)層的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4石墨烯薄膜中納米孔制備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5石墨烯諧振梁制備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6石墨烯諧振梁轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7在sio2介質(zhì)層上旋涂ppa的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8源極金屬電極和漏極金屬電極制備的結(jié)構(gòu)示意圖
圖9石墨烯諧振器溝道兩端旋涂ppa的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10hf溶液腐蝕后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11掩膜板覆蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12石墨烯諧振器器件曝光后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13涂有聚合物涂層的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1-si基板；2-ppa；3-柵極金屬電極；4-sio2介質(zhì)層；5-石墨烯薄膜；6-石墨烯諧振梁；7-二維金屬薄膜；8-漏極金屬電極；9-源極金屬電極；10-掩膜板；11-聚合物涂層。
具體實(shí)施方法
下面通過(guò)具體實(shí)施實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，但本發(fā)明絕非僅僅限于所述的實(shí)施例。
實(shí)施例1：
步驟1：使用無(wú)水乙醇和去離子水依次對(duì)si基板1表面進(jìn)行超聲清洗，其中：超聲功率為：30～45w,清洗的時(shí)間為：3～5分鐘。
步驟2：在si基板1表面旋涂厚度為200nm的ppa2，ppa2的類(lèi)型為：聚苯二醛，粘度為：3cp，旋涂機(jī)的轉(zhuǎn)速為：4500r/min，旋涂時(shí)間為：15s。采用納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)在ppa上刻蝕出一個(gè)矩形槽，矩形槽的位置：ppa2的中間位置，矩形槽的深度為：200nm，長(zhǎng)度為：1000nm，寬度為：500nm，如圖1所示。通過(guò)電子束蒸鍍ebe方法在上述矩形槽內(nèi)先沉積一層厚度為100nm的ti材料，再沉積一層厚度為100nm的au-pt合金材料，沉積完成后，利用納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)去除掉剩余的ppa2，得到的金屬塊作為柵極金屬電極3，如圖2所示。
步驟3：在si基板1表面通過(guò)化學(xué)氣相沉積cvd方法沉積一層厚度為600nm的sio2介質(zhì)層4，將柵極金屬電極3完全包裹在sio2介質(zhì)層4的里面，如圖3所示。
步驟4：通過(guò)化學(xué)氣相沉積cvd方法制備出單層的石墨烯薄膜5，石墨烯薄膜的尺寸為：5000nm×5000nm，采用聚焦離子束fib在石墨烯薄膜5的中間位置刻蝕出一個(gè)直徑為10nm的納米孔，如圖4所示。通過(guò)電子束蒸鍍ebe方法在納米孔中填充一層au材料，放入1200℃的保溫爐中處理30s使之在石墨烯薄膜中形成一層二維金屬薄膜7。最后通過(guò)聚焦離子束fib切割出所需要的石墨烯諧振梁6尺寸，石墨烯諧振梁6的長(zhǎng)度為2500nm，寬度為500nm，其中二維金屬薄膜7位于石墨烯諧振梁6的中心位置，如圖5所示。
步驟5：通過(guò)濕法轉(zhuǎn)移的方法將石墨烯諧振梁6轉(zhuǎn)移到步驟3所制備的sio2介質(zhì)層4表面，使石墨烯諧振梁6中的二維金屬薄膜7正好位于柵極金屬電極(3)的正上方，石墨烯諧振梁的兩端并相對(duì)于柵極金屬電極3兩邊對(duì)稱(chēng)，如圖6所示。
步驟6：在步驟5所得器件的上面旋涂厚度為1000nm的ppa，ppa的粘度為：5cp，旋涂機(jī)的轉(zhuǎn)速為：1500r/min，旋涂時(shí)間為：30s。采用納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)在ppa上刻蝕出兩個(gè)大小相同的矩形槽，兩個(gè)矩形槽的位置：分別與石墨烯諧振梁的一端接觸，并相對(duì)于柵極金屬電極對(duì)稱(chēng)，兩矩形槽相鄰邊的距離為：1000nm，矩形槽的深度為：1000nm，長(zhǎng)度為：1000nm，寬度為：1000nm，如圖7所示。通過(guò)電子束蒸鍍ebe方法在上述矩形槽內(nèi)先沉積一層厚度為200nm的ti材料，再沉積一層厚度為800nm的au-pt合金材料，最后利用納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)去除掉剩余的ppa，得到的兩個(gè)金屬塊依次作為源極金屬電極9和漏極金屬電極8，如圖8所示。
步驟7：在步驟6所得器件上面再次旋涂厚度為200nm的ppa，ppa的粘度為：3cp，旋涂機(jī)的轉(zhuǎn)速為：4500r/min，旋涂時(shí)間為：15s。采用納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)在石墨烯諧振梁上面的ppa上刻蝕出一個(gè)矩形槽，矩形槽的位置：源極金屬電極和漏極金屬電極的中間位置，并且與石墨烯諧振梁中心對(duì)齊；矩形槽的深度為：200nm，長(zhǎng)度為：900nm，寬度為：1000nm，如圖9所示。
步驟8：在常溫下，將步驟7所述器件放入濃度為15％的hf溶液中，腐蝕上述矩形槽底部的sio2介質(zhì)層4形成諧振溝道，腐蝕2個(gè)小時(shí)，腐蝕掉的sio2介質(zhì)層(4)厚度為：100nm，最終效果：諧振溝道的深度為：100nm，溝道長(zhǎng)度為：900nm，寬度為：1000nm，如圖10所示。最后將所得器件從hf溶液中打撈出來(lái)，在清水中清洗干凈，通過(guò)納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)將所得器件上剩余的ppa去除掉。
步驟9：如圖11所示，制備回字型的掩膜板10，厚度為1000nm，其中包含一個(gè)矩形槽，矩形槽的長(zhǎng)度為：900nm，寬度為：300nm，深度為：1000nm；矩形槽的位置：寬度方向與諧振溝道的寬度方向中心對(duì)稱(chēng)，長(zhǎng)邊與石墨烯諧振梁6的一條臨邊重疊；利用光刻處理，刻蝕出柵極金屬電極3的一端，長(zhǎng)度為：250nm，并刻蝕掉其上方的sio2介質(zhì)層4，如圖12所示。
步驟10：在石墨烯諧振梁6的二維金屬薄膜7上修飾聚苯乙烯材料，如圖13所示，得到了用于檢測(cè)丙酮?dú)怏w的石墨烯諧振式氣體傳感器的制備。
步驟11：根據(jù)專(zhuān)利cn104076199b提出的一種檢測(cè)諧振頻率的方法及裝置，檢測(cè)本發(fā)明在目標(biāo)環(huán)境中諧振頻率的變化，最終得到環(huán)境中丙酮?dú)怏w的含量。
首先將石墨烯諧振式氣體傳感器接入llc電路中確定掃頻范圍為：100～500mhz，然后通過(guò)電壓獲取單元獲取該諧振式氣體傳感器在掃頻范圍100～500mhz內(nèi)的不同頻率下的電壓，接著計(jì)算判斷單元對(duì)電壓獲取單元獲得的電壓進(jìn)行判斷，最后通過(guò)諧振頻率確定單元確定該諧振式氣體傳感器的諧振頻率。由于本發(fā)明的諧振式氣體傳感器在標(biāo)準(zhǔn)的電壓條件下諧振頻率是線性變化的，故可通過(guò)諧振頻率的數(shù)值來(lái)判斷丙酮?dú)怏w的含量。在真空中諧振頻率為495.31mhz，在充滿(mǎn)丙酮?dú)怏w環(huán)境下的諧振頻率為257.4mhz，若在環(huán)境中檢測(cè)到此時(shí)的諧振頻率為q，則此時(shí)環(huán)境中丙酮?dú)怏w的含量為：
技術(shù)特征：
1.一種基于二維金屬薄膜的石墨烯諧振式氣體傳感器的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1：使用無(wú)水乙醇和去離子水依次對(duì)si基板(1)表面進(jìn)行超聲清洗；
步驟2：在si基板(1)上面旋涂ppa(2)，采用納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)在ppa(2)上刻蝕出一個(gè)矩形槽；通過(guò)電子束蒸鍍ebe技術(shù)在上述矩形槽內(nèi)先沉積一層ti材料，再沉積一層au-pt合金材料，沉積完成后，利用納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)去除掉剩余的ppa(2)，得到的金屬塊作為柵極金屬電極(3)；
步驟3：在si基板(1)表面通過(guò)化學(xué)氣相沉積cvd方法沉積一層sio2介質(zhì)層(4)，將柵極金屬電極(3)完全包裹在sio2介質(zhì)層(4)的里面；
步驟4：通過(guò)化學(xué)氣相沉積cvd方法制備出單層的石墨烯薄膜(5)，采用聚焦離子束fib在石墨烯薄膜(5)的中間位置刻蝕出一個(gè)納米孔；通過(guò)電子束蒸鍍ebe方法在納米孔中填充一層金屬材料，放入保溫爐中處理使之在石墨烯薄膜中形成一層二維金屬薄膜(7)；最后通過(guò)聚焦離子束fib切割出所需要的石墨烯諧振梁(6)尺寸，其中二維金屬薄膜(7)位于石墨烯諧振梁(6)的中心位置；
步驟5：通過(guò)濕法轉(zhuǎn)移的方法將石墨烯諧振梁(6)轉(zhuǎn)移到步驟3所制備的sio2介質(zhì)層(4)上面，使石墨烯諧振梁(6)中的二維金屬薄膜(7)正好位于柵極金屬電極(3)的正上方，石墨烯諧振梁的兩端并相對(duì)于柵極金屬電極(3)對(duì)稱(chēng)；
步驟6：在步驟5所得器件的上面旋涂ppa，采用納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)在ppa上刻蝕出兩個(gè)大小相同的矩形槽；通過(guò)電子束蒸鍍ebe方法在上述矩形槽內(nèi)先沉積一層ti材料，再沉積一層au-pt合金材料，最后利用納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)去除掉剩余的ppa，得到的兩個(gè)金屬塊依次作為源極金屬電極(9)和漏極金屬電極(8)；
步驟7：在步驟6所得器件上面再次旋涂ppa，采用納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)在ppa上刻蝕出一個(gè)矩形槽；
步驟8：在常溫下，將步驟7所得器件放入hf溶液中，腐蝕上述矩形槽底部的sio2介質(zhì)層(4)形成諧振溝道；最后將所得器件從hf溶液中打撈出來(lái)，在清水中清洗干凈，通過(guò)納米3d結(jié)構(gòu)直寫(xiě)機(jī)將所得器件上剩余的直寫(xiě)膠ppa去除掉；
步驟9：制備掩膜板(10)，利用光刻處理，刻蝕出柵極金屬電極(3)的一端，并刻蝕掉其上方的sio2介質(zhì)層(4)；
步驟10：在石墨烯諧振梁(6)的二維金屬薄膜(7)上修飾聚合物涂層(11)，得到基于二維金屬薄膜的石墨烯諧振式氣體傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的制備工藝，其特征在于，步驟1中，所述超聲功率為：30～45w,清洗的時(shí)間為：3～5分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的制備工藝，其特征在于，步驟2中，
所述ppa(2)類(lèi)型為：聚苯二醛，ppa(2)的粘度為：3cp，旋涂機(jī)的轉(zhuǎn)速為：3000～7000r/min，旋涂時(shí)間為：15s，最終達(dá)到的效果為：ppa(2)的厚度200nm；
矩形槽的位置：ppa(2)的中間位置；
矩形槽的深度為：200nm，長(zhǎng)度為：1000nm，寬度為：500nm；
沉積的ti材料厚度為：100nm，沉積的au-pt合金材料的厚度為：100nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的制備工藝，其特征在于，步驟3中，所述sio2介質(zhì)層(4)的厚度為600nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的制備工藝，其特征在于，步驟4中，
所述單層石墨烯薄膜(7)的尺寸應(yīng)大于等于5000nm×5000nm；
納米孔的直徑為：5～20nm；
填充的材料為：au或pt材料；
保溫爐的溫度：1200℃，處理時(shí)間為30s；
石墨烯諧振梁(6)的長(zhǎng)度為2500～3000nm，寬度為500nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的制備工藝，其特征在于，步驟6中，
所述ppa的粘度為：5cp，旋涂機(jī)的轉(zhuǎn)速為：1000～2000r/min，旋涂時(shí)間為：30s，最終達(dá)到的效果為：ppa的厚度為：1000nm；
兩個(gè)矩形槽的位置：分別與石墨烯諧振梁的一端接觸，并相對(duì)于柵極金屬電極(3)對(duì)稱(chēng)，兩矩形槽相鄰邊的距離為：1000～2000nm；矩形槽的深度為：1000nm，長(zhǎng)度為：1000nm，寬度為：1000nm；
沉積ti的厚度為：200nm，沉積au-pt合金材料的厚度為：800nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的制備工藝，其特征在于，步驟7中，
所述ppa的粘度為：3cp，旋涂機(jī)的轉(zhuǎn)速為：3000～7000r/min，旋涂時(shí)間為：15s，最終達(dá)到的效果為：ppa厚度為：200nm；
矩形槽的位置：源極金屬電極(9)和漏極金屬電極(8)的中間位置，并且與石墨烯諧振梁(6)中心對(duì)齊；矩形槽的深度為：200nm，長(zhǎng)度為：比源極金屬電極(9)和漏極金屬電極(8)的間距小100nm，寬度為：1000nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的制備工藝，其特征在于，步驟8中，所述hf溶液的濃度為：15％，腐蝕時(shí)間為：2～4小時(shí)；最終的效果為：sio2介質(zhì)層(4)被腐蝕的厚度為：100～200nm；故諧振溝道的深度為：100～200nm，溝道長(zhǎng)度為：比源極金屬電極(9)和漏極金屬電極(8)的間距小100nm，寬度為：1000nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的制備工藝，其特征在于，步驟9中，所述掩膜板(10)為回字型掩膜板，厚度為1000nm，其中包含一個(gè)矩形槽，矩形槽的長(zhǎng)度為：諧振溝道長(zhǎng)度，寬度為：300nm，深度為：1000nm；矩形槽的位置：寬度方向與諧振溝道的寬度方向中心對(duì)稱(chēng)，長(zhǎng)邊與石墨烯諧振梁(6)的一條臨邊重疊；最終，柵極金屬電極(3)暴露出來(lái)的長(zhǎng)度為250nm；步驟10中，所述聚合物涂層(11)為聚苯乙烯。
10.將權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述制備方法制備的基于二維金屬薄膜的石墨烯諧振式氣體傳感器用于檢測(cè)丙酮?dú)怏w的用途。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種石墨烯諧振式氣體傳感器，尤其涉及一種基于二維金屬薄膜的石墨烯諧振式氣體傳感器的制備工藝。本發(fā)明通過(guò)將作為催化劑的二維金屬薄膜鑲嵌進(jìn)石墨烯諧振梁中，實(shí)現(xiàn)了催化劑與石墨烯諧振梁通過(guò)化學(xué)鍵的方式連接，克服了催化劑與石墨烯諧振梁之間連接不牢靠的問(wèn)題，改善了石墨烯諧振式氣體傳感器的質(zhì)量問(wèn)題。
