[实用新型]一种C-纳米管异质结的有机气体传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体传感器，尤其是一种C-纳米管异质结的有机气体传感器。

背景技术

目前，气体传感器的种类繁多，常见的有固体热传导式传感器、定电位电解式传感器、气相色谱法传感器。但与OTFT气体传感器的相关研究主要集中在有机半导体薄膜的合成，电流减噪等方面。但是针对于半导体层以上的研究依然很缺乏，因此半导体层以上的性质将直接影响有机异质结晶体管气体传感器的性能。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提出了一种C-纳米管异质结的有机气体传感器，其目的是克服现有气体传感器存在的敏感低，且响应速度慢等问题。通过对半导体层的改变来获取具有高敏感性能，能快速响应速度的一种C-纳米管异质结的有机气体传感器。

本实用新型的上述问题是这样实现的：首先以钕铝／栅极／氮化硅（Si₃N₄），并兼做衬底；然后在其上蒸镀一层诱导层诱导半导体层稳定结晶，再在半导体层上蒸镀一层有机物，构成异质结；最后在异质结层上蒸镀一层有机气敏材料。气体与有机气敏层接触时，实现产生载流子且具有很高的气敏性，而有机载流子输运层则是利用具有很高迁移率的有机异质结半导体，实现载流子的输运作用。

本实用新型有机气敏层一面与异质结相连，一面与源极、漏极相连。这样很充分的将气敏层的性能表征出来，因此本实用新型能有效地提高有机晶体管气体传感器的性能。

本实用新型具有以下特点：

选用钕铝作为衬底，其特点在于是一种很好的气敏材料并易构成气敏传感系统。

所述介电层采用氮化硅（Si₃N₄），其特点在于，硬度高、介电常数大、结构致密、导热性能好。

所述诱导层为α-四联噻吩（α-4T），其特点在于，能更好的诱导红荧烯（Rubrene ）稳定结晶。

所述的异质结为红荧烯（Rubrene ）和富勒烯（C60）构成的异质结，其特点在于，电子行动能力强，迁移率高。

所述的有机气敏层采用单壁纳米管（SCNT）构成，也可以用多壁纳米管（MCNT）构成，其特点在于具有灵敏度高、响应速度快、尺寸小、能耗低且室温下正常工作。

附图说明

 附图1底栅顶接触常见气体传感器。

附图2底栅顶接触C-纳米管异质结的有机气体传感器。

具体实施方式

a) 以钕铝为衬底，并依次蒸镀电极介电层氮化硅（Si₃N₄），并让其形成栅极电极图案。

b) 用标准工艺清洗蒸镀有介电层、栅电极的钕铝衬底。

c) 用真空蒸发技术在干燥的氮化硅（Si₃N₄）衬底上制备一层α-四联噻吩（α-4T）诱导层。

d) 用真空蒸发技术在诱导层上制备一层红荧烯（Rubrene ）薄膜。

e) 用真空蒸发技术在红荧烯（Rubrene ）薄膜上制备一层富勒烯（C60）薄膜层，来构成异质结。

f) 用真空蒸发技术在异质结薄膜上制备一层C-纳米管气敏薄膜层。

g) 用真空蒸发技术制备金属Au作为源极、漏极。沟道长度和源漏电极的面积可通过掩膜板来限定。