详情

原文传递基于有机晶体管的二氧化氮传感器芯片及其制备方法

专利名称：	基于有机晶体管的二氧化氮传感器芯片及其制备方法
摘要：	本发明公开了一种基于有机晶体管二氧化氮传感器芯片及其制备方法，所述有机晶体管从上到下依次为衬底、栅电极、介电层、半导体层、源电极和漏电极，所述介电层为高介电常数的生物材料或者含氟材料，所述半导体层为半导体材料与介电材料的混合物，所述半导体层为通过电场调控双溶剂体系而形成的；本发明通过电场调控双溶剂体系的半导体材料实现了半导体层的定向结晶性，从而提升了传感器芯片的性能及其对二氧化氮的检测能力，双溶剂体系的半导体层是半导体材料与介电材料混合物，一方面保护了电场调控过程中对半导体材料的损害，另一方面混合双溶剂体系更容易形成高度取向性的半导体层，有效地提升了传感器芯片的性能，可用于二氧化氮传感器中。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏友润微电子有限公司
发明人：	陈德林;庄昕明;于军胜;石华平;张海民
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910170437.2
公开号：	CN109900763A
代理机构：	南京苏科专利代理有限责任公司
代理人：	陈栋智
分类号：	G01N27/414(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	225000 江苏省扬州市邗江区西湖镇甘泉生态科技园1号楼
主权项：	1.一种基于有机晶体管的二氧化氮传感器芯片，包括从下到上依次设置的衬底、栅电极、介电层、半导体层、源电极和漏电极，其特征在于：所述半导体层是由电场调控双溶剂体系的半导体材料实现的，所述半导体层由可溶性有机半导体材料和可溶性介电材料的混合材料制成，所述半导体层中介电材料的质量百分数为5%~30%。 2.根据权利要求1所述的基于有机晶体管的二氧化氮传感器芯片，其特征在于，所述介电层由虫胶、明胶、丝素蛋白、云母、聚偏二氟乙烯的中一种或多种的组合制成，所述介电层厚度为300~500nm。 3.根据权利要求1所述的基于有机晶体管的二氧化氮传感器芯片，其特征在于，所述半导体层中的可溶性有机半导体材料由聚3-己基噻吩、Tips-并五苯、含硅氧烷的聚异戊二烯衍生物、聚噻吩半导体系列的中一种制成，半导体层中的可溶性介电材料包括聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯中的一种制成；所述半导体层的双溶剂包括氯苯、二氯苯、甲苯、二甲苯、乙醇、乙二醇、甲醇、二甲氧基乙醇等中的两种组成。 4.根据权利要求1所述的基于有机晶体管的二氧化氮传感器芯片，其特征在于，所述半导体层的厚度为25~100nm。 5.根据权利要求1所述的基于有机晶体管的二氧化氮传感器芯片，其特征在于，所述栅电极、源电极和漏电极材料为金属纳米线，所述金属纳米线由银纳米线、金纳米线、铁纳米线、铜纳米线、钴纳米线、锰纳米线、镉纳米线、铝纳米线、镍纳米线、铟纳米线、锡纳米线、钨纳米线和铂纳米线中的一种制成。 6.一种有机晶体管二氧化氮传感器芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：利用洗涤剂、丙酮溶液、去离子水和异丙酮溶液对衬底进行清洗，清洗后用氮气吹干；步骤2：在衬底表面制备所述栅电极；步骤3：在所述栅电极的表面上制备介电层；步骤4：将介电材料与可溶性有机半导体材料进行按比例超声混合，用混合后的溶液所用电场调控双溶剂体系半导体层的方式在所述介电层上制备半导体层；步骤5：在步骤4制得后的半导体层上制备源电极和漏电极。 7.根据权利要求6所述的基于有机晶体管的二氧化氮传感器芯片的制备方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述介电层通过旋涂、辊涂、滴膜、压印、印刷或喷涂中的一种方法制备。 8.根据权利要求6所述的基于有机晶体管的二氧化氮传感器芯片的制备方法，其特征在于，所述半导体层通过电场调控下的辊涂、刷涂、刮涂、印刷或喷涂中的一种方法制备。 9.根据权利要求6所述的基于有机晶体管的二氧化氮传感器芯片的制备方法，其特征在于，在所述步骤2和步骤5中，所述栅电极、源电极、漏电极通过真空热蒸镀、磁控溅射、等离子体增强的化学气相沉积、丝网印刷、打印或旋涂中的一种方法制备。
所属类别：	发明专利