[发明专利]基于层状纳米带的化学传感器

权利要求书

1.一种具有活性层状纳米材料的多条纳米带的化学场效应晶体管(FET)，包括：

基材，所述基材包括具有平面表面的至少一个层；

所述活性层状纳米材料的多条纳米带，其位于所述基材的平面表面的层上，其中所述多条纳米带具有基本一致的边缘构造，所述边缘构造具有许多边缘，并且其中所述多条纳米带被构造成位于所述层上的多个平行条，以增加所述边缘的数量相对于平面表面的比例，其中所述比例与所述化学场效应晶体管的灵敏度相关；以及

物质检测部件，用于当与物质接触时测量所述多条纳米带中的至少一部分纳米带的电或物理特性的变化。

2.根据权利要求1所述的化学场效应晶体管，其中所述活性层状纳米材料包括石墨烯。

3.根据权利要求1所述的化学场效应晶体管，其中所述活性层状纳米材料包括二维材料。

4.根据权利要求3所述的化学场效应晶体管，其中所述二维材料包括二硫化钼。

5.根据权利要求1所述的化学场效应晶体管，其中所述基本一致的边缘构造包括锯齿形边缘或扶手形边缘中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的化学场效应晶体管，还包括辐射源，用于连续地辐射所述多条纳米带中的至少一部分纳米带以在所述多条纳米带中的至少一部分纳米带中清洁所述活性层状纳米材料。

7.根据权利要求6所述的化学场效应晶体管，其中所述辐射源提供连续的紫外光辐射。

8.根据权利要求1所述的化学场效应晶体管，还包括：

用于提供电荷的源极端子；

用于向所述多条纳米带中的至少一部分纳米带提供电位的栅极端子；以及

用于从所述源极端子接收电流的漏极端子，

其中所述基材联接到所述栅极端子，并且其中所述物质检测部件向所述源极端子提供电荷。

9.一种使用根据权利要求1-8中任一项所述的化学场效应晶体管(FET)检测物质的方法，包括：

向位于基材的平面表面的层上的多条纳米带提供电荷；

监测所述多条纳米带的物理或电特性的变化；和

基于确定所述多条纳米带的物理或电特性的变化达到阈值，检测物质的存在。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述活性层状纳米材料包括石墨烯。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述活性层状纳米材料包括二维材料。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述二维材料包括二硫化钼。

13.根据权利要求9所述的方法，其中所述基本一致的边缘构造包括锯齿形边缘或扶手形边缘中的一种或多种。

14.一种用于构造基材以便于通过根据权利要求1-8中任一项所述的化学场效应晶体管(FET)进行化学检测的方法，包括：

在所述基材的平面表面的层上设置活性层状纳米材料；

用光阻层涂覆所述活性层状纳米材料；

将具有多个平行条的掩模施加到所述光阻层；

显影所述基材以暴露所述活性层状纳米材料的由所述掩模覆盖的区域，以在所述基材的平面表面的层上形成所述活性层状纳米材料的涂覆有所述光阻层的多条纳米带；

蚀刻掉所述活性层状纳米材料的暴露区域以在所述平面表面的层实现所述多条纳米带的许多边缘的基本一致的边缘构造；以及

从所述多条纳米带去除所述光阻层的剩余部分，以暴露作为所述平面表面的层上的平行纳米带的所述多条纳米带。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述活性层状纳米材料包括石墨烯。