CN106324077A - 一种金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器，包括三个自下而上依次分布的第一、第二和第三电极，第一电极由内表面附着有分布着蒸发沉积法生长金纳米孔薄膜的金属膜基底以及设有小透气孔的电极构成；第二电极由中心设有小引出孔的引出极构成；第三电极由板面设有小深槽的收集极构成；三电极分别通过绝缘支柱相互隔离；小透气孔的孔径为0.6～4mm、小引出孔的孔径为1～6mm，小深槽的边长和孔深分别为1×1～6×8mm和50～200μm；三电极之间的极间距按照小透气孔和小引出孔的孔径及小深槽的边长和孔深设定。该金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器根据电流检测氟化亚硫酰浓度，工作电压小，收集极电流大，灵敏度高，可检测六氟化硫背景气体中的氟化亚硫酰。

Description

一种金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器

技术领域

本发明涉及气体传感领域，特别是一种金纳米孔薄膜及气体放电原理的电离式氟化亚硫酰传感器。

背景技术

目前已应用于现场检测的SF₆分解气体SOF₂分析仪采用的都是电化学气体传感器。电化学气体传感器体积小、灵敏度高、测量系统简单、最低检测限达到0.1ppm，但也存在选择性差、对SO₂F₂、SOF₂和SOF₄等气体组分无能为力、组分间交叉干扰等问题。为了解决电化学气体传感器存在的问题，基于纳米材料的气体传感器成为研究热点。

多家研究小组采用碳纳米管为核心敏感材料构造了吸附式碳纳米管气体传感器，对SOF₂进行了检测。日本九州大学Junya Suehiro等在2005年和2012年分别研究了叉指电极碳纳米管气体传感器对SF₆气体中交流电晕放电和直流电晕放电的响应，发现传感器的电导随放电时间而逐渐增大，放电能量越高，电导增大越快，说明传感器对SF₆放电分解产物有响应；但是没有研究传感器对具体气体组分的响应特性。2009年以来，重庆大学张晓星等研制了多种纳米材料的气体传感器检测SF₆分解产物。2011年，研制了一种氯化镍掺杂的多壁碳纳米管传感器，实验研究了传感器对SF₆模拟放电产物、20ppm SOF₂、20ppm SO₂F₂和500ppm SO₂气体的气敏响应，发现传感器对SOF₂和SO₂F₂有相似的响应特性，不能有效区分两种气体。2013年，研制了羟基修饰的单壁碳纳米管气敏传感器，实验检测了250ppm和500ppm两个浓度点的SOF₂、SO₂F₂、SO₂和CF₄气体，发现传感器对不同浓度的四种气体均有响应，但传感器恢复过程比较复杂。2014年，采用电化学脉冲沉积法制作了Pt掺杂TiO₂纳米管阵列用作敏感材料，研制了一种TiO₂纳米管传感器，对25-100ppm的SO₂、SOF₂和SO₂F₂气体进行了气敏响应实验，传感器电阻率变化与气体浓度近似呈线性关系；但是传感器易发生硫中毒，影响初始电阻和灵敏度，且需要紫外灯照射进行脱吸附处理。因此，上述方法都不能满足准确在线检测SF₆中SOF₂的要求。

电离式碳纳米管传感器克服了吸附式传感器易饱和、难恢复等缺点，相对于化学传感器、金属氧化物传感器具有微型化、工作电压小、工作温度低、响应快、选择性好等优点。电离式传感器主要分为两电极和三电极结构，两电极传感器在大浓度范围内具有多值非线性的敏感特性，难以构成可实用的传感器。针对两电极传感器多值不能实用的瓶颈，西安交通大学张勇等研制出碳纳米管三电极传感器(图1)，阴极有两个直径为5mm的半圆孔，引出极有6个直径为2mm的圆孔，探索发现了传感器对SF₆背景中SOF₂的单值敏感特性及其关键技术。通过控制电极间距和电极电压，产生两个方向不同的电场，通过引出极与阴极之间的反向电场引出了放电空间的部分正离子，减少了对阴极碳管的轰击。但该传感器结构的引出孔较大，反向电场范围有限，只能收集部分正离子，还有部分正离子向阴极运动轰击碳管。研究者还发现该三电极传感器工作电压高(250V)，收集电流小(图2)，造成灵敏度低，影响了传感器性能。其次，传感器第一电极的碳纳米管材料仍然受到正离子的轰击，导致寿命变短，影响实用化进程。

因此，目前研制出敏感SF₆背景中SOF₂气体浓度的电离式金纳米孔传感器，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器，引出极设有小引出孔，将现有三电极传感器反向电场范围增大，提高正离子引出数量，从而提高引出的离子流；降低了传感器工作电压，提高了传感器灵敏度。获得本发明电离式氟化亚硫酰传感器收集电流与单一气体氟化亚硫酰浓度单值对应关系。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

一种金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器，包括三个自下而上依次分布的第一电极、第二电极和第三电极，所述第一电极由内表面附着有分布着金纳米孔薄膜的金属膜基底以及设有小透气孔的电极构成；所述第二电极由中心设有小引出孔的引出极构成；所述第三电极由板面设有小深槽的收集极构成；该三个电极分别通过绝缘支柱相互隔离；

所述第一电极内表面金属膜基底上采用蒸发沉积法制备金纳米孔薄膜材料；

所述小透气孔的孔径设定在0.6～4mm，小引出孔的孔径为1～6mm，小深槽的边长和孔深分别为1×1～6×8mm和50～200μm；

三电极之间的极间距按照小透气孔、小引出孔的孔径和小深槽的边长和孔深设定。

进一步，所述小透气孔的孔径为0.6～4mm时，第一电极与第二电极之间极间距与小透气孔的孔径之比为3/200～3/20。

进一步，所述小引出孔的孔径为1～6mm时，第一电极与第二电极之间极间距与小引出孔的孔径之比为1/100～9/100，第二电极与第三电极之间极间距与小引出孔的孔径之比为1/100～9/100。

进一步，所述小深槽的边长和孔深分别为1×1～6×8mm和50～200μm时，第二电极与第三电极之间极间距与深槽的孔深之比为5/9～200/6。

进一步，所述第一电极的电极表面的小透气孔为1～20个；

所述第二电极引出极的小引出孔设有1～12个；

所述第三电极收集极的小深槽设有1～12个。

相应地，本发明给出了一种金纳米孔薄膜制备到金属膜基底的方法，包括：

1)镀膜前预处理：选用刻蚀有透气孔的硅片作为基体，并进行镀膜前预处理；

2)溅射：在真空条件下分别在三个基片上依次溅射钛膜、镍膜和金膜，三层薄膜厚度分别为50nm、400nm和125nm；

3)退火：将溅射有钛镍金薄膜的硅基底快速退火30～80s，退火温度为400～500℃；

4)金纳米孔材料制备：在真空度为3×10^-3Pa，在溅射有Ti/Ni/Au膜硅基底上，采用蒸发沉积法生长金纳米孔薄膜材料，金纳米孔的平均尺寸为350nm，高度为1.8μm；

5)进行微观形貌检测，自此完成金属膜基底金纳米孔薄膜材料的制备过程。

进一步，步骤2)中，溅射条件为：真空度为2.5×10^-3Pa，溅射温度为30～40℃，依次溅射钛膜、镍膜和金膜溅射时间分别为7min、50min和13min。

进一步，步骤4)中，蒸发沉积法生长金纳米孔薄膜材料沉积率为1.5nm/s，沉积时间为20min。

本发明具有以下技术效果：

1)在第一电极内表面金属膜基底上采用蒸发沉积法生长金纳米孔薄膜材料，可以延长传感器的寿命。

2)第一电极小透气孔、第二电极小引出孔和第三电极小深槽的边长和孔深的设计，第一电极利于气体分子进入传感器和散热；第二电极能够引出更多的正离子，提高检测气体灵敏度并延长寿命；第三电极收集更多的正离子，提高传感器收集电流。

3)三电极之间的极间距按照小透气孔、小引出孔的孔径和小深槽的边长和孔深设定，提高收集电流和检测气体灵敏度。本发明能够准确在线检测SF₆中SOF₂气体浓度，通过结构设计该金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器收集电流高，工作电压低，检测气体灵敏度高，成本低，寿命长。

附图说明

图1是现有技术氟化亚硫酰碳纳米管薄膜阴极三电极传感器结构示意图。

图2是现有碳纳米管薄膜三电极气体传感器的小收集电流与氟化亚硫酰浓度的气敏特性。

图3是本发明金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器结构示意图。

图4是本发明金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器电极三维展示图。

图5是现有技术氟化亚硫酰碳纳米管薄膜阴极三电极传感器增加收集深槽的结构示意图。

图6是仿真图1大孔传感器结构、图3传感器结构、以及本发明图4小孔传感器结构的稳定输出时的平均电流密度对比。

图7是本发明金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器在六氟化硫背景中单一气体氟化亚硫酰中输出的大收集电流与气体浓度的单值关系。

图中：1、第一电极；2、第二电极；3、第三电极；4、设有小透气孔的电极；5、金属膜基底；6、碳纳米管薄膜；7、金纳米孔薄膜；8、绝缘支柱；1-1、小透气孔；2-1、小引出孔；3-1、小深槽。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步说明。

图3、图4所示的金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器，包括三个自下而上依次分布的第一电极1、第二电极2和第三电极3，第一电极1由内表面附着有分布着金纳米孔薄膜7(取代了图1中的碳纳米管薄膜6)的金属膜基底5以及设有小透气孔的电极4构成；第二电极2由中心设有小引出孔2-1的引出极构成；第三电极3由板面设有小深槽3-1的收集极构成；该三个电极分别通过绝缘支柱8相互隔离，绝缘支柱8分别设置在分布着金纳米孔薄膜的金属膜基底5与第二电极2之间、第二电极2与第三电极3之间，即绝缘支柱8分布于第二电极2正对第一电极1的表面两侧及第三电极3的内侧金膜表面的两侧。

其中，小透气孔1-1的孔径设定在0.6～4mm，小引出孔2-1的孔径为1～6mm，小深槽3-1的边长和孔深分别为1×1～6×8mm和50～200μm。当小透气孔的孔径为0.6～4mm时，第一电极与第二电极之间极间距与小透气孔的孔径之比为3/200～3/20；当小引出孔的孔径为1～6mm时，第一电极与第二电极之间极间距与小引出孔的孔径之比为1/100～9/100，第二电极与第三电极之间极间距与小引出孔的孔径之比为1/100～9/100；当小深槽的边长和孔深分别为1×1～6×8mm和50～200μm时，第二电极与第三电极之间极间距与小引出孔的孔径之比为5/9～200/6。

在发明中，第一电极的电极表面的小透气孔有1～20个，小透气孔形状可以是圆形的；第二电极引出极的小引出孔设有1～12个，小引出孔形状可以是圆形的；第三电极收集极的小深槽设有1～12个，小深槽形状可以是矩形的。

本发明设有透气孔的电极板面采用硅片材料制作；金属膜基底采用钛、镍、金三种金属材料制作；金纳米孔薄膜采用金源，在金属膜基底上生长制作金纳米孔薄膜；第二电极和第三电极均采用硅片制作。第一电极和第三电极内侧面、第二电极的两侧面均设有金属膜。

本发明金纳米孔电离式氟化亚硫酰传感器的金纳米孔制备到金属膜基底的方法包括下述步骤：

1)镀膜前预处理：选用刻蚀有透气孔的硅片作为基体并进行镀膜前预处理；

2)溅射：在真空度为2.5×10^-3Pa，30～40℃下分别在三个基片上依次溅射钛膜、镍膜和金膜，溅射时间分别为7min、50min和13min，三层薄膜厚度分别为50nm、400nm和125nm；

3)退火：将溅射有钛镍金薄膜的硅基底快速退火30～80s，退火温度为400～500℃；

4)金纳米孔材料制备：在真空度为3×10^-3Pa，在溅射有Ti/Ni/Au膜硅基底上，采用蒸发沉积法生长金纳米孔薄膜材料，沉积率为1.5nm/s，沉积时间为20min，金纳米孔的平均尺寸为350nm，高度为1.8μm；

5)进行微观形貌检测。

下面通过传感器结构制作实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1

第一电极的电极上有12个小透气孔，孔径设定在0.8mm，第一电极与第二电极之间极间距与小透气孔直径之比为3/40；第二电极由中心有9个小引出孔，小引出孔的孔径为1.2mm，第一电极与第二电极之间极间距与小引出孔直径之比为1/20，第二电极与第三电极之间极间距与小引出孔直径之比为1/20；第三电极上设有一个小深槽3-1，小深槽的边长6×8mm，孔深为200μm，第二电极与第三电极之间极间距与收集极深槽的孔深之比为3/10。

本实施例金纳米孔电离式氟化亚硫酰传感器的金纳米孔制备到金属膜基底步骤如下：

选用刻蚀有透气孔的硅片作为基体并进行镀膜前预处理；在真空度为2.5×10^{- 3}Pa，30℃下分别在三个基片上依次溅射钛膜、镍膜和金膜，溅射时间分别为7min、50min和13min，三层薄膜厚度分别为50nm、400nm和125nm；将溅射有钛镍金薄膜的硅基底快速退火30s，退火温度为500℃；金纳米孔材料制备：在真空度为3×10^-3Pa，在溅射有Ti/Ni/Au膜硅基底上，采用蒸发沉积法生长金纳米孔薄膜材料，沉积率为1.5nm/s，沉积时间为20min，金纳米孔的平均尺寸为350nm，高度为1.8μm。

本发明第一电极的电极上有12个小透气孔，便于待检测气体进入电极间隙；金属膜基底具有导电能力，并牢固附着在第一电极一侧表面；第二电极上设有正离子流小引出孔；第三电极收集极通过第二电极的小引出孔，可收集气体电离产生的正离子流。第一电极与第二电极之间、第二电极与第三电极之间通过绝缘支柱相互隔离；被测气体通过传感器周边电极间的间隙进入传感器相邻两个电极的间隙中。

本发明采取上述结构的金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器在测量单一气体氟化亚硫酰浓度时，第二电极电位高于第一电极电位，第三电极电位低于第二电极电位并高于第一电极电位。第二电极与第一电极形成以电子流为主导的回路，第三电极与第一电极形成以离子流为主导的回路，工作电压降低，引出孔径的减小使得反向电场范围增大，增加了收集离子流的能力，提高了传感器灵敏度。金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器输出的收集电流与单一气体氟化亚硫酰浓度，在第二电极施加一定电压的基础上，呈现单值气体浓度敏感关系。

下面通过一个具体实例，对本发明金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器检测氟化亚硫酰气体浓度做进一步说明。

采用流体模型仿真不同结构电离式传感器(图1，图3和图5所示)，获得传感器稳定输出时的电流密度曲线(图6所示)。当小透气孔孔径设定在0.8mm，第二电极与第三电极之间极间距与小引出孔直径之比为3/40，通过增加传感器的收集极深槽(图5在图1结构上增加1个深槽，边长和槽深分别为6×8mm和200μm)，即当小深槽的边长6×8mm，孔深为200μm，第二电极与第三电极之间极间距与收集极深槽的孔深之比为3/10，提高了传感器的输出电流密度。通过增加小透气孔及其数量(图3在图1结构上，阴极改为12个直径为0.8mm的小透气孔)和小引出孔及其数量(图3在图1结构上，引出极改为9个直径为1.2mm的小引出孔)，即第一电极与第二电极之间极间距分别与小透气孔和小引出孔直径之比为3/40和1/20，也可以提高传感器电流密度，如图6所示。采用图3结构的金纳米孔传感器提高了传感器收集电流(图7所示)。

图7所示的金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器检测六氟化硫背景中单一气体氟化亚硫酰浓度的实施例中，实验环境条件为温度50℃、大气压力99.3KPa。单一气体氟化亚硫酰传感器第一电极阴极电压为0V，第二电极引出极加载电压150V，第三电极收集极加载电压1V，传感器工作电压比碳纳米管传感器低。随着氟化亚硫酰浓度的增加，单一气体氟化亚硫酰传感器收集极收集到的收集极电流减小，收集极电流与氟化亚硫酰浓度之间呈现单值下降关系。在0～100ppm氟化亚硫酰气体浓度范围内，获得了12组实验标定数据。氟化亚硫酰浓度为0ppm时，金纳米孔收集电流为278.3nA；在1ppm氟化亚硫酰时，获得最大灵敏度为43nA/ppm，而碳纳米管传感器的灵敏度为1.1nA/ppm。

采用金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器，实验获得了单一气体氟化亚硫酰的单值气敏特性(图7所示)；通过传感器极间距与小透气孔、小引出孔和小深槽之间的比值优化，提高了传感器收集电流和灵敏度，降低了工作电压。

实施例2

本实施例基本结构同实施例1，所不同的是：第一电极的电极上有6个小透气孔，孔径设定在2mm，第一电极与第二电极之间极间距与小透气孔的孔径之比为1/16；第二电极由中心有6个小引出孔，小引出孔的孔径为2mm，第一电极与第二电极之间极间距与小引出孔的孔径之比为1/16，第二电极与第三电极之间极间距与小引出孔的孔径之比为1/16；第三电极上设有6个小深槽，小深槽的边长3×4mm，孔深为100μm，第二电极与第三电极之间极间距与小深槽孔的孔深之比为3/4。

本实施例金纳米孔电离式氟化亚硫酰传感器的金纳米孔制备到金属膜基底步骤如下：

选用刻蚀有透气孔的硅片作为基体并进行镀膜前预处理；在真空度为2.5×10^{- 3}Pa，30℃下分别在三个基片上依次溅射钛膜、镍膜和金膜，溅射时间分别为7min、50min和13min，三层薄膜厚度分别为50nm、400nm和125nm；将溅射有钛镍金薄膜的硅基底快速退火50s，退火温度为450℃；金纳米孔材料制备：在真空度为3×10^-3Pa，在溅射有Ti/Ni/Au膜硅基底上，采用蒸发沉积法生长金纳米孔薄膜材料，沉积率为1.5nm/s，沉积时间为20min，金纳米孔的平均尺寸为350nm，高度为1.8μm。

实施例3

本实施例基本结构同实施例1，所不同的是：金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器第一电极的电极表面有20个小透气孔，孔径为0.6mm，第一电极与第二电极之间极间距与小透气孔的孔径之比为3/20。第二电极中心有12个小引出孔，孔径为1mm时，第一电极与第二电极之间极间距与小引出孔的孔径之比为9/100，第二电极与第三电极之间极间距与小引出孔的孔径之比为9/100；第三电极有12个小深槽，边长和孔深分别为1×1mm和50μm时，第二电极与第三电极之间极间距与小深槽孔的孔深之比为200/6。

本实施例制作金纳米孔电离式氟化亚硫酰传感器的金纳米孔制备到金属膜基底步骤如下：

选用刻蚀有透气孔的硅片作为基体并进行镀膜前预处理；在真空度为2.5×10^{- 3}Pa，40℃下分别在三个基片上依次溅射钛膜、镍膜和金膜，溅射时间分别为7min、50min和13min，三层薄膜厚度分别为50nm、400nm和125nm；将溅射有钛镍金薄膜的硅基底快速退火80s，退火温度为400℃；金纳米孔材料制备：在真空度为3×10^-3Pa，在溅射有Ti/Ni/Au膜硅基底上，采用蒸发沉积法生长金纳米孔薄膜材料，沉积率为1.5nm/s，沉积时间为20min，金纳米孔的平均尺寸为350nm，高度为1.8μm。

实施例4

本实施例基本结构同实施例1，所不同的是：第一电极的电极表面有一个小透气孔，孔径为4mm，第一电极与第二电极之间极间距与小透气孔的孔径之比为3/200。第二电极中心有一个小引出孔，孔径为6mm时，第一电极与第二电极之间极间距与小引出孔的孔径之比为1/100，第二电极与第三电极之间极间距与小引出孔的孔径之比为1/100；第三电极有9个小深槽，边长和孔深分别为1.2×1.2mm和200μm时，第二电极与第三电极之间极间距与小深槽孔的孔深之比为5/9。

本实施例金纳米孔电离式二氧化硫传感器的金纳米孔制备到金属膜基底步骤如实施例1所述。

本发明在相同实验条件下，采用实施例2-4的传感器能够获得满足要求的实验效果。

表1是本发明传感器与现有技术传感器的灵敏度对比。

表1本发明SOF2传感器与现有SOF2检测方法灵敏度对比

传感器型号	量程(ppm)	归一化灵敏度SN(ppm-1)
			本发明SOF2传感器	0-100	-0.34
吸附式碳纳米管传感器	0-100	0.11
			电离式碳纳米管传感器	0-100	-0.27
光声光谱法	0-100	0.01

从表1可以看出，本发明金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器与现有氟化亚硫酰检测方法相比，其归一化灵敏度得到了大幅度的提高，达到了-0.34ppm^-1。该传感器提高了传感器的灵敏度，增强了实用性能，具有非常好的应用前景。

虽然本发明以上述较佳的实施例对本发明做出了详细的描述，但上述实施例并不用于限定本发明。在不脱离本发明技术方案所给出的技术特征和结构范围的情况下，对技术特征所作的增加、变形或以本领域同样内容的替换，均应属本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器，包括三个自下而上依次分布的第一电极、第二电极和第三电极，其特征在于：所述第一电极由内表面附着有分布着金纳米孔薄膜的金属膜基底以及设有小透气孔的电极构成；所述第二电极由中心设有小引出孔的引出极构成；所述第三电极由板面设有小深槽的收集极构成；该三个电极分别通过绝缘支柱相互隔离；

所述第一电极内表面金属膜基底上采用蒸发沉积法制备金纳米孔薄膜材料；

所述小透气孔的孔径设定在0.6～4mm，小引出孔的孔径为1～6mm，小深槽的边长和孔深分别为1×1～6×8mm和50～200μm；

三电极之间的极间距按照小透气孔、小引出孔的孔径和小深槽的边长和孔深设定。

2.根据权利要求1所述的金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器，其特征在于：所述小透气孔的孔径为0.6～4mm时，第一电极与第二电极之间极间距与小透气孔的孔径之比为3/200～3/20。

3.根据权利要求1所述的金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器，其特征在于：所述小引出孔的孔径为1～6mm时，第一电极与第二电极之间极间距与小引出孔的孔径之比为1/100～9/100，第二电极间距与第三电极之间极间距与小引出孔的孔径之比为1/100～9/100。

4.根据权利要求1所述的金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器，其特征在于：所述小深槽的边长和孔深分别为1×1～6×8mm和50～200μm时，第二电极与第三电极之间极间距与小深槽孔的孔深之比为5/9～200/6。

5.根据权利要求1所述的金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器，其特征在于：所述第一电极的电极表面的小透气孔为1～20个；

所述第二电极引出极的小引出孔设有1～12个；

所述第三电极收集极的小深槽设有1～12个。

6.一种权利要求1所述的金纳米孔薄膜材料制备到金属膜基底的方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)镀膜前预处理：选用刻蚀有透气孔的硅片作为基体，并进行镀膜前预处理；

2)溅射：在真空条件下分别在三个基片上依次溅射钛膜、镍膜和金膜，三层薄膜厚度分别为50nm、400nm和125nm；

3)退火：将溅射有钛镍金薄膜的硅基底快速退火30～80s，退火温度为400～500℃；

4)金纳米孔材料制备：在真空度为3×10^-3Pa，在溅射有Ti/Ni/Au膜硅基底上，采用蒸发沉积法生长金纳米孔薄膜材料，金纳米孔的平均尺寸为350nm，高度为1.8μm；

5)进行微观形貌检测，自此完成金属膜基底金纳米孔薄膜材料的制备过程。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤2)中，溅射条件为：真空度为2.5×10^{- 3}Pa，溅射温度为30～40℃，依次溅射钛膜、镍膜和金膜溅射时间分别为7min、50min和13min。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤4)中，蒸发沉积法生长金纳米孔薄膜材料沉积率为1.5nm/s，沉积时间为20min。