Phương phỏp chế tạo giỏn tiếp được sử dụng khi dõy nano chế tạo lờn trờn đế sau đú tiến hành tỏch vật liệu ra khỏi đế bằng cỏch cạo ra hoặc phõn tỏn trong dung dịch rồi phủ vật liệu lờn điện cực bằng cỏc kỹ thuật khỏc nhau.
a) Phương phỏp in lưới (Screen Printing)
In lưới là phương phỏp được sử dụng rộng rói cho việc chế tạo cảm biến khớ thương mại trờn cơ sở oxit kim loại bỏn dẫn, cũng như trong cụng nghiệp. Quỏ trỡnh chế tạo cảm
31
biến theo phương phỏp này gồm cỏc bước sau: (1) Đầu tiờn vật liệu chế tạo ra được trộn với dung mụi thớch hợp để tạo thành dung dịch dạng keo. Việc lựa chọn dung mụi đúng vai trũ quan trọng vỡ liờn quan đến khả năng bay hơi của nú sau khi phủ lờn điện cực; (2) Vật liệu được phủ lờn điện cực thụng qua lưới. Đối với phương phỏp này người ta thường chế tạo mặt nạ để đảm bảo vật liệu chỉ phủ lờn những vị trớ mong muốn. Phương phỏp in lưới cú ưu điểm là đơn giản, dễ chế tạo với độ đồng đều cao và cú thể in trờn nhiều bề mặt đế khỏc nhau. Tuy nhiờn, hạn chế của phương phỏp này là độ bỏm dớnh giữa vật liệu với điện cực khụng tốt đặc biệt với những mẫu cần phải xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao.
b) Phương phỏp sử dụng khuụn
Cảm biến khớ trờn cơ sở vật liệu dõy nano được chế tạo bằng phương phỏp sử dụng khuụn polydimethylsiloxan (PDMS) và lắng đọng dung dịch dõy nano phõn tỏn trong khuụn như được chỉ ra trờn Hỡnh 1.19 [61].
Hỡnh 1.19. Quy trỡnh chế tạo cảm biến trờn cơ sở dõy nano sử dụng khuụn PDMS [61].
Mật độ dõy nano được điều chỉnh bởi số lần phủ hoặc nồng độ dõy nano phõn tỏn. Sự ảnh hưởng của mật độ dõy nano đến cỏc đặc tớnh nhạy khớ như độ nhạy và thời gian phản ứng của cảm biến đó được nghiờn cứu trong cụng trỡnh này. Đế chế tạo cảm biến, trước tiờn dõy nano SnO2 được mọc bằng phương phỏp bốc bay nhiệt trờn đế Si. Dõy nano được phõn tỏn bằng cỏch rung siờu õm để nú phõn tỏn trong dung dịch nước khử ion và isopropanol với tỷ lệ 1:1. Cú thể tăng nồng độ dõy nano phõn tỏn bằng cỏch làm bay hơi bớt một phần dung mụi. Điện cực Pt được chế tạo bằng cụng nghệ quang khắc và búc tỏch
32
(Hỡnh 1.19a). Điện cực sau đú được phủ một dung dịch cú chứa PDMS và chất làm cứng (tỷ lệ 9:1 theo thể tớch), rồi làm cứng ở 60 oC trong 5 giờ. Sau đú khoột một lỗ hỡnh vuụng trờn lớp PDMS ứng với phần bờn trờn của răng lược (Hỡnh 1.19b). Tiếp theo lấy pipet hoặc bơm kim tiờm hỳt dung dịch cũn lại, nhỏ vào lỗ trống hỡnh vuụng trờn khuụn PDMS đó khoột (Hỡnh 1.19c) và để khụ tự nhiờn (Hỡnh 1.19d, e). Mật độ dõy nano được điều chỉnh từ thấp đến cao bằng cỏch điều chỉnh số lượng giọt dung dịch nhỏ vào. Trong cụng trỡnh này, hai cảm biến được chế tạo bằng cỏch phủ một và năm giọt dung dịch, được gọi tương ứng là cảm biến mật độ dõy nano thấp và cảm biến mật độ dõy nano cao. Cỏc kết quả nghiờn cứu chỉ ra rằng cảm biến trờn cơ sở dõy nano cú mật độ cao cú độ nhạy tốt hơn so với cảm biến cú mật độ dõy nano thấp.