[發明專利]一種用于檢測有機磷化合物的氣體傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 202011442807.2
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112540105B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 宋健;李鐵;郭騰飛;王躍林
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12;G01N27/414
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

1.一種用于檢測有機磷化合物的氣體傳感器，其特征在于，包括柵極絕緣結構、有機半導體層、源漏極和修飾層；

所述柵極絕緣結構的頂部設有所述有機半導體層；

所述有機半導體層的頂部設有所述源漏極和所述修飾層；

所述源漏極的源極和漏極之間設有所述修飾層，所述修飾層的材料為杯芳烴，所述修飾層用于調節所述氣體傳感器的靈敏度和氣體選擇性；

通過調整所述修飾層的厚度和所述杯芳烴的種類能夠調整所述氣體傳感器的靈敏度和氣體選擇性；

所述杯芳烴的種類包括杯[4]芳烴、杯[6]芳烴或者杯[8]芳烴;

所述修飾層的厚度為2~20納米；

所述源漏極的源極和漏極的間距為20~60微米；

所述有機半導體層的敏感材料包括聚3-己基噻吩。

2.根據權利要求1所述的氣體傳感器，其特征在于，所述源漏極的材料包括金、銀或鋁。

3.根據權利要求1所述的氣體傳感器，其特征在于，所述有機半導體層的厚度為50~1000納米；

所述源漏極的厚度為20~100納米。

4.根據權利要求1所述的氣體傳感器，其特征在于，所述源漏極為叉指電極結構；

所述叉指電極結構的長寬比的范圍為10~200；

所述叉指電極結構的溝道數為5~50個。

5.根據權利要求1所述的氣體傳感器，其特征在于，所述柵極絕緣結構包括絕緣層、襯底和柵極；

所述柵極的頂部設有所述襯底；

所述襯底的頂部設有所述絕緣層；

所述絕緣層的頂部設有所述有機半導體層。

6.根據權利要求1所述的氣體傳感器，其特征在于，所述柵極絕緣結構包括絕緣層、襯底和柵極；

所述襯底的頂部設有所述柵極；

所述柵極的頂部設有所述絕緣層；

所述絕緣層的頂部設有所述有機半導體層。

7.一種用于檢測有機磷化合物的氣體傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供柵極絕緣結構；

在所述柵極絕緣結構上制備有機半導體層；

在所述有機半導體層上制備源漏極和修飾層，所述修飾層位于所述源漏極的源極和漏極之間的區域，所述修飾層的材料為杯芳烴，所述修飾層用于調節所述氣體傳感器的靈敏度和氣體選擇性；

所述有機半導體層的敏感材料包括聚3-己基噻吩；

所述杯芳烴的種類包括杯[4]芳烴、杯[6]芳烴或者杯[8]芳烴。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，制備所述修飾層的方法包括真空蒸發鍍膜工藝。

9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，通過調整所述修飾層的厚度和所述杯芳烴的種類能夠調整所述氣體傳感器的靈敏度和氣體選擇性。

10.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述在所述柵極絕緣結構上制備有機半導體層，包括：

采用氯苯、二氯苯、甲苯、二甲苯或氯仿作為溶劑溶解敏感材料獲得敏感材料溶液；

將所述敏感材料溶液利用滴涂、旋涂、噴涂或者狹縫涂布印刷制備工藝制備于所述柵極絕緣結構上并進行退火處理形成所述有機半導體層。