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原文传递基于聚酰亚胺涂覆半导体纳米线基片的电子传感器

专利名称：	基于聚酰亚胺涂覆半导体纳米线基片的电子传感器
摘要：	本发明涉及一种基于聚酰亚胺涂覆半导体纳米线基片的电子传感器，属于湿度探测、盐分探测以及皮肤汗液检测领域。通过温度和压力可控的低成本CVD方法在柔性云母衬底上生长组分可调的三元CdS1‑xSex(x＝0到1)合金半导体纳米结构，然后通过热蒸发或电子束蒸发镀膜技术，在分布有渐变纳米结构的基片上制作叉指电极结构，并用银胶将导电金属丝粘在叉指电极上引出外接电极，最后在基片表面旋涂聚酰亚胺薄膜，从而实现具有对湿度、盐分以及汗液进行探测的新型多功能传感器。所述电子传感器具有探测面积大、制作成本低、响应性能优良等特点，在高精度湿度、盐分探测以及皮肤汗液实时检测领域具有非常重要的意义与潜在的应用价值。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京理工大学
发明人：	刘瑞斌;张敏
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910274270.4
公开号：	CN110095507A
代理机构：	北京理工正阳知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	邬晓楠
分类号：	G01N27/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	100081 北京市海淀区中关村南大街5号
主权项：	1.基于聚酰亚胺涂覆半导体纳米线基片的电子传感器，其特征在于：包括：云母片基底层、CdSSe纳米线沉积层、电极层和聚酰亚胺层；将所述CdSSe纳米线层沉积在云母片基底层上；通过热蒸发或电子束蒸发方式将电极层蒸镀在CdSSe纳米线沉积层表面；然后在电极层上面均匀涂覆聚酰亚胺溶液，静置固化后形成聚酰亚胺薄膜层，即得到电子传感器；所述电子传感器能够用于湿度测量、盐分测量。 2.如权利要求1所述的基于聚酰亚胺涂覆半导体纳米线基片的电子传感器，其特征在于：采用所述电子传感器测量相应湿度的方法为：根据所测器件电阻，能够计算出相应湿度的大小：公式为：RH＝-1.96x10-4R+154.10；上式中，RH表示所测相对湿度的大小，单位为％RH；R表示所测器件电阻的大小，单位为欧姆(Ω)。 3.如权利要求1所述的基于聚酰亚胺涂覆半导体纳米线基片的电子传感器，其特征在于：采用所述电子传感器测量相应盐分的方法为：根据所测器件电流，能够计算出相应盐分的含量：公式为：S＝-1.97x107I+388.56；上式中，S表示所测盐分含量的多少，单位为微克(μg)；I表示所测器件电流的大小，单位为安培(A)。 4.如权利要求1所述的基于聚酰亚胺涂覆半导体纳米线基片的电子传感器，其特征在于：可以对运动人体的出汗情况进行实时检测，从而预测人体的健康状况。 5.制备如权利要求1或2或3或4所述的电子传感器的方法，其特征在于：具体实现步骤如下：步骤一：采用化学气相沉淀法(CVD)将CdSSe纳米线沉积到云母片基底层上；步骤二：通过热蒸发或电子束蒸发镀膜技术，利用掩膜版在步骤一得到的CdSSe纳米线沉积层上制作金属铝叉指电极；步骤三：用银胶作为粘合剂，将细铜丝粘在步骤二所得叉指电极两侧引出外接电极，银胶固化后得到电极A；步骤四：利用转速可控及时间可调的匀胶机，在步骤三所得电极A表面上均匀旋涂聚酰亚胺溶液，形成覆盖整个表面的聚酰亚胺薄膜，固化后得到电子传感器。 6.如权利要求5所述方法，其特征在于：所述的柔性云母衬底上通过化学气相沉淀法得到CdSSe三元合金纳米结构；其中所用云母片衬底尺寸为1厘米*2厘米，在放入管式炉之前需利用离子溅射镀膜仪镀金，在衬底表面形成厚度约为200-500纳米的金薄膜层。 7.如权利要求5所述方法，其特征在于：所述的电极形状为叉指结构，具体的电极结构要求为：叉指电极覆盖整个基片，电极宽度为0.5毫米，电极间距为0.5毫米，厚度约为500-800纳米。 8.如权利要求5所述方法，其特征在于：所述的聚酰亚胺薄膜的制作过程中，聚酰亚胺溶液浓度为15％；匀胶机的参数设置如下：首先，设置转速为500转/分钟，旋涂时间为5秒；接着，设置转速为3000转/分钟，旋涂时间为20秒；聚酰亚胺薄膜层厚度约为50-60微米。
所属类别：	发明专利