[發明專利]基于層狀納米帶的化學傳感器

有效

• 申請號: 201710177201.2
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN107228919B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: A·哈魯特尤亞恩;陳固綱
• 申請（專利權）人: 本田技研工業株式會社
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 易詠梅;王春俏

1.一種具有活性層狀納米材料的多條納米帶的化學場效應晶體管(FET)，包括：

基材，所述基材包括具有平面表面的至少一個層；

所述活性層狀納米材料的多條納米帶，其位于所述基材的平面表面的層上，其中所述多條納米帶具有基本一致的邊緣構造，所述邊緣構造具有許多邊緣，并且其中所述多條納米帶被構造成位于所述層上的多個平行條，以增加所述邊緣的數量相對于平面表面的比例，其中所述比例與所述化學場效應晶體管的靈敏度相關；以及

物質檢測部件，用于當與物質接觸時測量所述多條納米帶中的至少一部分納米帶的電或物理特性的變化。

2.根據權利要求1所述的化學場效應晶體管，其中所述活性層狀納米材料包括石墨烯。

3.根據權利要求1所述的化學場效應晶體管，其中所述活性層狀納米材料包括二維材料。

4.根據權利要求3所述的化學場效應晶體管，其中所述二維材料包括二硫化鉬。

5.根據權利要求1所述的化學場效應晶體管，其中所述基本一致的邊緣構造包括鋸齒形邊緣或扶手形邊緣中的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的化學場效應晶體管，還包括輻射源，用于連續地輻射所述多條納米帶中的至少一部分納米帶以在所述多條納米帶中的至少一部分納米帶中清潔所述活性層狀納米材料。

7.根據權利要求6所述的化學場效應晶體管，其中所述輻射源提供連續的紫外光輻射。

8.根據權利要求1所述的化學場效應晶體管，還包括：

用于提供電荷的源極端子；

用于向所述多條納米帶中的至少一部分納米帶提供電位的柵極端子；以及

用于從所述源極端子接收電流的漏極端子，

其中所述基材聯接到所述柵極端子，并且其中所述物質檢測部件向所述源極端子提供電荷。

9.一種使用根據權利要求1-8中任一項所述的化學場效應晶體管(FET)檢測物質的方法，包括：

向位于基材的平面表面的層上的多條納米帶提供電荷；

監測所述多條納米帶的物理或電特性的變化；和

基于確定所述多條納米帶的物理或電特性的變化達到閾值，檢測物質的存在。

10.根據權利要求9所述的方法，其中所述活性層狀納米材料包括石墨烯。

11.根據權利要求9所述的方法，其中所述活性層狀納米材料包括二維材料。

12.根據權利要求11所述的方法，其中所述二維材料包括二硫化鉬。

13.根據權利要求9所述的方法，其中所述基本一致的邊緣構造包括鋸齒形邊緣或扶手形邊緣中的一種或多種。

14.一種用于構造基材以便于通過根據權利要求1-8中任一項所述的化學場效應晶體管(FET)進行化學檢測的方法，包括：

在所述基材的平面表面的層上設置活性層狀納米材料；

用光阻層涂覆所述活性層狀納米材料；

將具有多個平行條的掩模施加到所述光阻層；

顯影所述基材以暴露所述活性層狀納米材料的由所述掩模覆蓋的區域，以在所述基材的平面表面的層上形成所述活性層狀納米材料的涂覆有所述光阻層的多條納米帶；

蝕刻掉所述活性層狀納米材料的暴露區域以在所述平面表面的層實現所述多條納米帶的許多邊緣的基本一致的邊緣構造；以及

從所述多條納米帶去除所述光阻層的剩余部分，以暴露作為所述平面表面的層上的平行納米帶的所述多條納米帶。

15.根據權利要求14所述的方法，其中所述活性層狀納米材料包括石墨烯。