文档介绍：一种纳米呼吸传感器及其制备方法
一种纳米呼吸传感器及其制备方法
一种纳米呼吸传感器及其制备方法，属传感器【技术领域】。本发明包括敏感单元和恒压传感电路，敏感单元微电极对的一端接入恒压电源，另一端接入放大器，电流放大后经模拟/数字转换器接不限于下述的实施例。
[0023]实施例1、
[0024]一种纳米呼吸传感器，其包括敏感单元1、恒压电源2、放大器3、模拟/数字转换器4、单片机5、液晶显示器6、存储器7和报警装置8 ；敏感单元1的一端接入恒压电源2，另一端接入放大器3，电流放大后经模拟丨数字转换器4接入单片机5，信号经处理后可由存储器1进行存储，并由液晶显示器6进行显示，并可通过报警装置8对异常信号进行报警；其中敏感单元1包括衬底9、分布在衬底上的微电极对10和搭接在微电极对间的敏感元件氧化锌纳米线11，敏感元件与微电极对之间形成牢固可靠的低电阻接触；制备方法包括:
[0025]步骤一，利用[10:-0打微加工方法在娃片衬底上制备微电极对。首先在娃片上干氧氧化一层二氧化硅绝缘层，将硅片在1801:下烘烤3小时；甩第一层11代-0打专用胶，在2001烘片30分钟；甩第二层胶，在901:烘片30分钟；曝光20秒，显影23秒。然后在图形化的硅片上溅射沉积金。最后在二甲亚砜中浸泡，超声，去掉光刻胶及其上多余的金属，得到图形化的微电极对，电极间距为500纳米，高度为50纳米。
[0026]步骤二，用电泳方法在微电极对间组装氧化锌纳米线，使氧化锌纳米线定向搭接在电极之间，并通过溶液浓度、电泳电压、频率等参数控制搭接在电极间的纳米线数目。交流电压峰峰值为1伏，频率为106赫兹；将直径为150纳米、长度为4000纳米的氧化锌纳米线分散到异丙醇和去离子水的混合溶液中作为电泳液；在微电极对间滴加一滴电泳液，溶液蒸发后可使一根氧化锌纳米线定向组装在电极之间，如图2所示。
[0027]步骤三，用高频超声波能量键合搭接后的氧化锌纳米线。施加在焊接机焊头上的超声频率为105赫兹，功率为1瓦，焊头振幅为100纳米；在超声能量的作用，氧化锌纳米线与金属电极的接触处发生原子的互扩散，从而使氧化锌纳米线牢固焊接在微电极上，形成可靠的电学接触。
[0028]步骤四，通过模拟电路形成电源和放大器，通过数字电路和单片机形成模拟/数字转换、液晶显示器、存储和报警装置。
[0029]步骤五，敏感单元接入1伏电源，输出的电流信号经过基于运算放大器的电流丨电压转换放大器，经模拟/数字转换器接入单片机，单片机对信号进行幅值解调，并利用自身内部资源编写存储器和液晶显示器模块，进行数据存储和显示。
[0030]经过上述步骤，当呼吸气流通过氧化锌纳米线时，由于表面的吸附作用，氧化锌的表面电导率发生变化，在一定的电压下，电流随着呼吸气流的变化而变化，根据测量的电流曲线，可以得到用于监测正常呼吸频率和强度的纳米呼吸传感器，液晶显示器显示曲线如图3所示。
[0031]实施例2、
[0032]一种纳米呼吸传感器，其包括敏感单元1、恒压电源2、放大器3、模拟/数字转换器4、单片机5、液晶显示器6、存储器7和报警装置8 ；敏感单元1的一端接入恒压电源2，另一端接入放大器3，电流放大后经模拟丨数字转换器4接入单片机5，信号经处理后可由存储器1进行存储，并由液