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龙图腾网获悉中国科学院合肥物质科学研究院申请的专利可快速识别气体分子的半导体传感器及其制备与使用方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117070890B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310852997.2，技术领域涉及：C23C14/04；该发明授权可快速识别气体分子的半导体传感器及其制备与使用方法是由孟钢;李蒙;陶汝华;方晓东设计研发完成，并于2023-07-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本可快速识别气体分子的半导体传感器及其制备与使用方法在说明书摘要公布了：本发明属于传感技术领域，具体涉及一种可快速识别气体分子的半导体传感器及其制备与使用方法。在镀有叉指电极的低热导绝缘基片上通过真空掠角溅射金属氧化物纳米棒阵列薄膜，获得基于氧化物纳米棒敏感膜的气体传感器；将敏感膜同时用作加热层，利用敏感膜自加热产生的焦耳热控制敏感膜的工作温度，采集传感器在自加热调制下的瞬态响应信号，利用机器学习算法提取不同气体分子的特征，进行气体分子识别应用。由于敏感膜同时用做加热膜，热传导速率快，传感器可在ms内达到设定温度，因而可进行快速自加热调制进行分子识别，满足室外污染气体快速动态变化场合下，目标气体快速识别的需求。此外，本发明制备方法同常规微纳蚀刻工艺兼容，满足传感器均一性批量制备需求。

本发明授权可快速识别气体分子的半导体传感器及其制备与使用方法在权利要求书中公布了：1.一种可快速识别气体分子的半导体传感器的使用方法，其特征在于，在用于识别未知气体时，该半导体传感器单独使用或者两路以上组合后使用，包括训练和识别两个步骤，具体步骤如下： 步骤21、在空气背景下，半导体传感器采用自加热调制模式，通过调节敏感膜的驱动电压控制传感器的自加热功率，从而来调控敏感膜中焦耳热大小，形成自加热调制波形，在0.01s内调控敏感膜的温度达到设定的工作温度，记录半导体传感器在空气背景下的瞬态电阻Rairt； 步骤22、将空气背景换成浓度为C1的目标气体A，保持自加热调制波形不变，记录浓度C1的目标气体背景下半导体传感器的瞬态响应电阻，重复测试3-10次，对测量值求平均值记为RgastC1； 步骤23、调节目标气体A的浓度分别为C2、C3、C4……，保持自加热调制波形不变，重复上述操作，获得半导体传感器对目标气体A在不同浓度下的瞬态响应信号集Sgast＝RgastRairt； 将目标气体A在不同浓度下的瞬态响应信号进行归一化处理Snort＝Sgast-SminSmax-Smin； 步骤24、重复步骤22-23，将目标气体A换成其他目标气体，分别获得不同目标气体在不同浓度下的归一化瞬态响应信号集；利用监督学习算法在特征空间标定训练的不同气体分子； 步骤25、采用上述相同的自加热调制模式，在待测的未知气体背景下，测试半导体传感器的瞬态电阻Rgast，再经过监督学习算法给出判别； 该半导体传感器通过以下制备方法制得： S1、取带有0.05×0.05mm2-2×2mm2开孔的不锈钢掩膜，将不锈钢掩膜紧贴绝缘衬底的表面，绝缘衬底上设置有叉指电极且叉指电极所在的位置与开孔相对应；将贴有不锈钢掩膜的绝缘衬底倾斜装入磁控溅射腔体中，衬底法线同金属溅射粒子束流的夹角α为75-95°，同时将金属靶材装入磁控溅射腔体中，所述金属靶材为W靶、Sn靶、In靶、Zn靶、Ti靶中的任意一种；将腔体抽真空至1×10-3Pa以下，同时通入高纯氩气和氧气，控制磁控溅射腔体的压强为0.2-10Pa、射频功率100-400W，在贴有不锈钢掩膜的绝缘衬底的表面溅射金属，溅射时间为20-120min，溅射结束后将腔体破真空，揭去不锈钢掩膜，在叉指电极以及叉指电极所在的绝缘衬底表面上均镀有氧化物纳米棒阵列薄膜； S2、将镀有氧化物纳米棒阵列薄膜的绝缘衬底直接退火处理，或者经贵金属敏化处理后再进行退火处理，退火处理为置于300-400℃的空气或氧气气氛下保温1-10h，氧化物纳米棒阵列薄膜充分氧化、结晶形成氧化物半导体敏感膜，所述氧化物半导体敏感膜、叉指电极与绝缘衬底一起共同构成可快速识别气体分子的半导体传感器。

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