[發明專利]一種基于有機場效應晶體管的二氧化氮傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 202011464535.6
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112531113B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 于軍勝;范惠東;楊根杰;黃江
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H10K85/10
• 分類號: H10K85/10;H10K10/46;H10K71/00;H10K71/12;H10K71/40;G01N27/414
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 梁偉東

1.一種基于有機場效應晶體管的二氧化氮傳感器，包括從下到上依次設置的襯底、柵電極、柵極絕緣層和有機半導體層，所述有機半導體層上設置有源電極和漏電極，其特征在于，所述有機半導體層為可溶性的有機半導體材料，在有機半導體層加入質量分數為5％～10％的番茄紅素。

2.根據權利要求1所述的一種基于有機場效應晶體管的二氧化氮傳感器，其特征在于，所述襯底由硅片、玻璃、聚合物薄膜或金屬箔制成。

3.根據權利要求1所述的一種基于有機場效應晶體管的二氧化氮傳感器，其特征在于，所述柵極絕緣層由?無機絕緣材料或有機聚合物絕緣材料制備而成，所述無機絕緣材料為二氧化硅、三氧化二鋁、氮化硅、二氧化鈦的一種或多種，所述有機聚合物絕緣材料為聚乙烯醇、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯的一種或多種，所述柵極絕緣層厚度為20～520nm。

4.根據權利要求1所述的一種基于有機場效應晶體管的二氧化氮傳感器，其特征在于，所述有機半導體層為聚3-己基噻吩、Tips-并五苯的一種或多種可溶性有機半導體材料，厚度為25～400nm。

5.根據權利要求1所述的一種基于有機場效應晶體管的二氧化氮傳感器，其特征在于，所述柵電極、源電極和漏電極均為金、銀、銅的一種或多種，厚度為10～100nm。

6.根據權利要求1所述的一種基于有機場效應晶體管的二氧化氮傳感器，其特征在于，所述柵電極、源電極和漏電極均為氧化銦錫、氧化鋅透明導電薄膜的一種或多種，厚度為10～100nm。

7.根據權利要求1-6任意一項所述的一種基于有機場效應晶體管的二氧化氮傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：先利用洗滌劑、丙酮溶液、去離子水和異丙醇溶液對襯底進行徹底的清洗，清洗后干燥；

S2：在襯底的表面制備柵電極，形成柵電極的圖形；

S3：在鍍有柵電極的基板的上制備柵極絕緣層；

S4：將番茄紅素與有機半導體溶液進行的混溶，在已形成柵電極，以及己覆蓋柵極絕緣層的基板上制備有機半導體層，70℃熱退火20分鐘；

S5：在有機半導體層上制備源電極和漏電級；

S6：將步驟S5制得后的有機場效應晶體管進行封裝。

8.根據權利要求7所述的一種基于有機場效應晶體管的二氧化氮傳感器的制備方法，其特征在于，所述柵電極、源電極、漏電極是通過真空熱蒸鍍、磁控濺射、等離子體增強的化學氣相沉積、絲網印刷、打印或旋涂中的任意一種方法制備。

9.根據權利要求7所述的一種基于有機場效應晶體管的二氧化氮傳感器的制備方法，其特征在于，所述柵極絕緣層是通過等離子體增強的化學氣相沉積、熱氧化、旋涂或者真空蒸鍍中的任意一種方法制備。

10.根據權利要求7所述的一種基于有機場效應晶體管的二氧化氮傳感器的制備方法，其特征在于，所述有機半導體層是通過等離子體增強的化學氣相沉積、熱氧化、旋涂、真空蒸鍍、輥涂、滴膜、壓印、印刷或氣噴中的任意一種方法制備。