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专利号: 201811624495X
申请人: 宁波工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种N和P共掺杂SiC纳米线压力传感器,其特征在于,所述的传感器的功能单元为单晶N和P共掺杂SiC纳米线。

2.根据权利要求1所述的N和P共掺杂SiC纳米线压力传感器,其特征在于,N和P的掺杂量分别为1.35-3.0at.%和0.06-0.11at.%。

3.一种如权利要求1所述的N和P共掺杂SiC纳米线压力传感器的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括如下步骤:

1)制备N和P共掺杂SiC纳米线:

a、将有机前驱体聚硅氮烷热交联固化和粉碎,取粉碎后的聚硅氮烷原料和磷酸盐,放入石墨坩埚中;

b、将碳纤维布衬底浸入催化剂Co(NO3)2乙醇溶液并自然风干,放置在坩埚顶部;

c、将石墨坩埚及衬底一起放置于气氛烧结炉中,气氛炉先抽真空至4~5Pa,炉中残留N2作为N掺杂剂,再充入保护气体,直至压力为一个大气压;在保护气体的作用下在1180-1380℃下烧结得N和P共掺杂SiC纳米线;

2)压力传感器构建:

将N和P共掺杂SiC纳米线超声分散在乙醇中,然后滴洒在高定向石墨片上,在原子力显微镜导电模式下构建金属-半导体-金属结构的Pt/Ir-SiC-graphite压力传感器,其功能元件为N和P共掺杂SiC纳米线。

4.根据权利要求3所述的N和P共掺杂SiC纳米线压力传感器的制备方法,其特征在于,聚硅氮烷原料和磷酸盐的质量比为4-6:1。

5.根据权利要求3或4所述的N和P共掺杂SiC纳米线压力传感器的制备方法,其特征在于,所述的磷酸盐为磷酸钾粉末、磷酸铁粉末中的一种或两种。

6.根据权利要求3所述的N和P共掺杂SiC纳米线压力传感器的制备方法,其特征在于,在保护气体的作用下先以28-32℃/min升温速率升温到1180-1230℃,然后以8-12℃/min升温速率继续升温至1320-1380℃,随后以18-22℃/min降温速率降温至1040-1060℃,最后炉冷至室温。

7.根据权利要求3所述的N和P共掺杂SiC纳米线压力传感器的制备方法,其特征在于,所述的保护气体为Ar气或者N2/Ar=5/95的混合气体。