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专利号: 2022105491466
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于MoOx纳米粒子组装材料的柔性湿度传感器,其特征在于所述传感器包括柔性衬底(1)、MoOx纳米粒子点阵(2)、金属微电极(3)和电导测量外电路(4);其中,金属微电极(3)设置于柔性衬底(1)表面,MoOx纳米粒子点阵(2)沉积于金属微电极(3)上,电导测量外电路(4)与金属微电极(3)电连接;

所述基于MoOx纳米粒子组装材料的柔性湿度传感器的组装方法,包括以下步骤:

1)挑选表面光滑洁净、无明显划痕的柔性衬底(1)

2)在柔性衬底(1)表面印刷金属微电极(3),采用掩模覆盖印刷、电镀或蒸镀的工艺;

3)在金属微电极(3)上沉积MoOx纳米粒子点阵(2),是由Mo作为靶材并利用磁控等离子体气体聚集团簇源产生并通过差分抽真空形成纳米粒子束流沉积到金属微电极(3)上,之后在空气中陈化形成MoOx纳米粒子点阵(2);

4)MoOx纳米粒子点阵(2)沉积完成后,采用漆包线连接金属微电极(3)与电导测量外电路(4);

5)将柔性衬底(1)置于不同湿度环境中,并测量不同湿度环境下样品纳米粒子点阵的电流变化,并绘制湿度响应曲线步骤3)中,在金属微电极上沉积MoOx纳米粒子点阵的具体过程为:将高纯度Mo靶材放置在团簇束流沉积设备的溅射枪上,将带有柔性衬底的叉指电极放置在团簇束流沉积设备的沉积室内,对整个装置采取抽真空,待真空度达到标准后,对溅射枪通入高纯氩气作为溅射气,并向溅射腔通入高纯氩气作为缓冲气,并通入电压,将Mo靶材部分气化成为气态分子或原子,然后缓冲气与之碰撞形成纳米颗粒,并通过差分抽气的方法形成纳米粒子束流,而后将束流引向团簇束流沉积设备的沉积室,沉积于金属微电极表面,在室温状态下在空气中陈化24小时以上,使Mo纳米粒子在空气中氧化为钼氧化物MoOx,从而得到在金属微电极上沉积的MoOx纳米粒子点阵;溅射腔内气压维持在50~150Pa,将Mo靶材的溅射功率设置为12~18W,其溅射电流为0.03~0.0375A,溅射电压为400~480V,溅射时间为200~250s。

2.如权利要求1所述的基于MoOx纳米粒子组装材料的柔性湿度传感器,其特征在于柔性衬底(1)为柔性材料,其材质包括云母、聚酰亚胺、硅橡胶、氟橡胶、聚二甲基硅氧烷或聚对苯二甲酸乙二醇酯。

3.如权利要求1所述的基于MoOx纳米粒子组装材料的柔性湿度传感器,其特征在于所述金属微电极(3)为叉指电极,材质为金或银,电极厚度为100‑300nm,两极间宽度为4‑300μm。

4.如权利要求1所述的基于MoOx纳米粒子组装材料的柔性湿度传感器,其特征在于所述电导测量外电路(4)采集频率为1‑2000Hz,与金属微电极(3)通过直径为10‑100μm的漆包线连接。

5.权利要求1‑4任一所述基于MoOx纳米粒子组装材料的柔性湿度传感器在检测环境湿度中的应用。