金属氧化物纳米层的制备方法、金属氧化物纳米叠层结构及传感器

本申请属于金属氧化物纳米层制备，具体涉及金属氧化物纳米层的制备方法、金属氧化物纳米叠层结构及传感器。

背景技术：

1、随着科技的发展，传感器得到越来越广泛的应用。在相关技术中，通常通过湿化学法和气相法制备金属氧化物纳米层，以制备得到传感器。但是，上述制备方法的操作复杂、反应条件苛刻，制备成本高。

技术实现思路

1、鉴于此，本申请第一方面提供了一种金属氧化物纳米层的制备方法，所述制备方法包括：

2、提供衬底与金属盐基材；

3、将金属盐基材设于所述衬底的表面，形成设于所述衬底一侧的金属盐层；

4、采用聚焦离子束对所述金属盐层进行曝光，使所述金属盐层转化为金属氧化物纳米层。

5、其中，所述金属盐层包括待曝光区与非曝光区，在采用所述聚焦离子束对所述金属盐层进行曝光的步骤包括：

6、对所述待曝光区的金属盐层进行曝光，以使所述待曝光区的金属盐层转化为所述金属氧化物纳米层，得到待处理叠层结构；

7、将所述待处理叠层结构浸泡于处理溶液，以去除所述非曝光区的金属盐层。

8、其中，在所述待处理叠层结构浸泡于处理溶液的步骤之后，所述非曝光区的金属盐层溶解，且露出对应所述非曝光区的衬底。

9、其中，在去除所述非曝光区的金属盐层的步骤之后，还包括：

10、得到间隔设置的多个金属氧化物纳米条，所述金属氧化物纳米层由所述多个金属氧化物纳米条组成。

11、其中，所述金属氧化物纳米层还包括掺杂元素，所述掺杂元素选自过渡元素中的至少一种。

12、其中，所述金属盐基材与所述金属盐层满足以下条件中的至少一者：

13、所述金属盐基材的浓度c满足以下条件：c≥0.015mol/l；

14、所述金属盐层的厚度h满足以下条件：h≥50nm。

15、其中，所述金属氧化物纳米层由多个纳米棒组成，所述纳米棒的高度h满足以下条件：0＜h≤1000nm，所述纳米棒的宽度w满足以下条件：10nm≤w≤200nm。

16、本申请第二方面提供了一种金属氧化物纳米叠层结构，所述金属氧化物纳米叠层结构包括衬底、及设于所述衬底一侧的金属氧化物纳米层，所述金属氧化物纳米层由如本申请第一方面提供的金属氧化物纳米层的制备方法得到。

17、本申请第三方面提供了一种传感器，所述传感器包括导电层、及如本申请第二方面提供的金属氧化物纳米叠层结构，所述导电层与所述金属氧化物纳米层电连接。

18、本申请提供了金属氧化物纳米层的制备方法、金属氧化物纳米叠层结构及传感器，采用聚焦离子束对金属盐层进行曝光的方式，使金属盐层的离子分解，从而使金属盐层转化为金属氧化物纳米层，该制备方法操作简单、反应条件低、成本低、毒性低、衬底兼容度高。并且，通过控制聚焦离子束，可在指定区域内实现金属氧化物纳米层的制备，即，实现金属氧化物纳米层的图案化，满足多种加工需求。

19、具体地，相较于气相法制备的金属氧化物纳米层不能应用在柔性衬底上，本申请提供的制备方法的全工艺流程均在低温工艺下进行，反应条件宽松，对衬底的兼容性好。以及，本申请的制备方法生成的金属氧化物纳米层应用潜力大，可作为种子层生长其他维度的材料，如纳米线，纳米片，纳米棒等。

技术特征：

1.一种金属氧化物纳米层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

2.如权利要求1所述的金属氧化物纳米层的制备方法，其特征在于，所述金属盐层包括待曝光区与非曝光区，在采用所述聚焦离子束对所述金属盐层进行曝光的步骤包括：

3.如权利要求2所述的金属氧化物纳米层的制备方法，其特征在于，在所述待处理叠层结构浸泡于处理溶液的步骤之后，所述非曝光区的金属盐层溶解，且露出对应所述非曝光区的衬底。

4.如权利要求2所述的金属氧化物纳米层的制备方法，其特征在于，在去除所述非曝光区的金属盐层的步骤之后，还包括：

5.如权利要求1所述的金属氧化物纳米层的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物纳米层还包括掺杂元素，所述掺杂元素选自过渡元素中的至少一种。

6.如权利要求1-5任一项所述的金属氧化物纳米层的制备方法，其特征在于，所述金属盐基材与所述金属盐层满足以下条件中的至少一者：

7.如权利要求1-5任一项所述的金属氧化物纳米层的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物纳米层由多个纳米棒组成，所述纳米棒的高度h满足以下条件：0＜h≤1000nm，所述纳米棒的宽度w满足以下条件：10nm≤w≤200nm。

8.一种金属氧化物纳米叠层结构，其特征在于，所述金属氧化物纳米叠层结构包括衬底、及设于所述衬底一侧的金属氧化物纳米层，所述金属氧化物纳米层由如权利要求1-7任一项所述的金属氧化物纳米层的制备方法得到。

9.一种传感器，其特征在于，所述传感器包括导电层、及如权利要求8所述的金属氧化物纳米叠层结构，所述导电层与所述金属氧化物纳米层电连接。

技术总结
本申请提供了金属氧化物纳米层的制备方法、金属氧化物纳米叠层结构及传感器。金属氧化物纳米层的制备方法包括提供衬底与金属盐基材。将金属盐基材设于衬底的表面，形成设于衬底一侧的金属盐层。采用聚焦离子束对金属盐层进行曝光，使金属盐层转化为金属氧化物纳米层。本申请采用聚焦离子束对金属盐层进行曝光的方式，使金属盐层的离子分解，从而使金属盐层转化为金属氧化物纳米层，该制备方法操作简单、反应条件低、成本低、毒性低、衬底兼容度高。并且，通过控制聚焦离子束，可在指定区域内实现金属氧化物纳米层的制备，即，实现金属氧化物纳米层的图案化，满足多种加工需求。

技术研发人员：郭登极,杨彦东,廖健翔,刘聪,钟伟威,肖惠,顾鸿玮,许佼,王序进
受保护的技术使用者：深圳大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/18