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原文传递一种基于二维玻璃石墨烯的化学传感器阵列

专利名称：	一种基于二维玻璃石墨烯的化学传感器阵列
摘要：	本发明公开一种基于二维玻璃石墨烯的化学传感器阵列，从下到上依次包括衬底层、传感材料层和电极层。所述传感材料层为玻璃石墨烯，所述玻璃石墨烯采用聚合物辅助沉积法制备；所述传感器阵列为hall‑bar结构。通过这种设计，该传感器展现出极好的针对挥发性有机化合物的灵敏感应特性、选择性、稳定性、可重复性和高信噪比，且所述该传感器阵列无栅极电调控，具有跨导功能，可以放大传感信号、加快响应速率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	电子科技大学
发明人：	徐浩;李彩虹;李潇;王志明;巫江;杜文;黄一轩;邹吉华;刘和桩
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-01T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910707412.1
公开号：	CN110426429A
代理机构：	成都聚蓉众享知识产权代理有限公司
代理人：	孟凡娜
分类号：	G01N27/26(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	611731 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号
主权项：	1.一种基于二维玻璃石墨烯的化学传感器阵列，其特征在于，包括衬底层(1)，在衬底层上沉积透明均匀的传感材料层(2)和电极层(3)。 2.根据权利要求1所述的一种基于二维玻璃石墨烯的化学传感器阵列，其特征在于，所述衬底层(1)的材料为石英。 3.根据权利要求1所述的一种基于二维玻璃石墨烯的化学传感器阵列，其特征在于，所述透明均匀传感材料层(2)材料为玻璃石墨烯，所述传感材料层(2)厚度为0.9nm，1.5nm，2nm和25nm，所述传感材料层(2)制备得到的尺寸为10cm×7cm，所述传感材料层(2)粗糙度小于0.7nm，所述传感材料层(2)的生长方法是聚合物辅助沉积。 4.根据权利要求3所述的一种基于二维玻璃石墨烯的化学传感器阵列，其特征在于，所述聚合物辅助沉积法包括：按质量将1份葡萄糖和0.5份聚乙烯亚胺混合溶解在5份去离子水中形成溶液，其中，葡萄糖质量从0.2份到6份可调，可得到不同厚度的样品薄膜；然后将所述溶液在室温下用磁子搅拌12h，转速为2600rpm；将所述搅拌后的所述前驱体溶液旋涂在衬底层(1)上并得到薄膜，其中，旋涂速度为8000rpm，旋涂时间为30s；将所述薄膜在Ar和H2气氛下退火，然后自然冷却到室温，其中，退火温度为1000℃，升温速率为2℃/min，退火时长为5min，Ar和H2气流流速分别为10和1sccm；在退火后的所述薄膜上蒸镀一层Ni薄膜，其中Ni薄膜的作用是增强结晶度；将蒸镀后的所述薄膜再次退火，得到样品，其中，退火温度为850℃；将所述样品置于FeCl3溶液，去除残余Ni，其中FeCl3溶液浓度为1mol/L。 5.根据权利要求1所述的一种基于二维玻璃石墨烯的化学传感器阵列，其特征在于，所述的电极层(3)的材料为Ti/Au，所述电极层(3)的Ti/Au电极厚度为10nm/50nm，所述的电极层(3)与传感材料层(2)之间为欧姆接触，所述的电极层(3)形貌为hall-bar，所述的电极层(3)的形貌的制备方法是标准光刻，所述电极层(3)的电极生长方法是电子束蒸镀。 6.根据权利要求1所述的一种基于二维玻璃石墨烯的化学传感器阵列，其特征在于，单个阵列中所述的电极对称分布在玻璃石墨烯沟道的两侧。 7.根据权利要求1所述的一种基于二维玻璃石墨烯的化学传感器阵列，其特征在于，四端法测试条件下，呈现无栅调控特性。 8.根据权利要求1所述的一种基于二维玻璃石墨烯的化学传感器阵列，其特征在于，采用两端法与四端法测试传感响应。 9.根据权利要求1所述的一种基于二维玻璃石墨烯的化学传感器阵列，其特征在于，四端法测试条件下，器件的Hall-bar可以实现无栅级调控下的信号放大与快速响应。
所属类别：	发明专利