[发明专利]气体传感器和其制造方法

权利要求书

1.一种气体传感器，包含：

压电衬底；以及

安置于所述衬底上的第一聚合层；其中所述第一聚合层具有接触衬底的第一表面和表面积比所述第一表面更高的第二表面。其中所述第一聚合层包含有效吸附大气中存在的分子的重复单元。

2.根据权利要求1所述的气体传感器，其中所述第一聚合层包含用来与环境气态分子经历氢键结、范德华力相互作用、π-π相互作用、静电相互作用或其组合的重复单元。

3.根据权利要求1所述的气体传感器，其中所述第一聚合层包含经历蚀刻的聚合物的残余物。

4.根据权利要求1所述的气体传感器，其中所述第一聚合层包含嵌段共聚物的残余物，所述嵌段共聚物经历蚀刻以移除所述共聚物的至少一个嵌段。

5.根据权利要求1所述的气体传感器，其中所述第一聚合层由嵌段共聚物的一个嵌段形成且所述第二表面与所述嵌段共聚物的第二嵌段接触。

6.根据权利要求1所述的气体传感器，其中所述第一聚合层由嵌段共聚物的一个嵌段形成且所述第二表面暴露于大气。

7.根据权利要求5或6中任一项所述的气体传感器，其中所述重复单元包含含氮基团或含羧酸酯基团。

8.根据权利要求7所述的气体传感器，其中所述含氮基团选自胺基、酰胺基和吡啶基。

9.根据权利要求6所述的气体传感器，其中所述第二表面经过纹理化且其中所述纹理是通过从所述第一聚合层移除嵌段获得的。

10.根据权利要求9所述的气体传感器，其中所述第二表面的表面积为所述第一表面的表面积的至少两倍。

11.根据权利要求1所述的气体传感器，进一步包含安置于所述衬底上且有助于锚定所述第一聚合层的表面改性层，其中所述表面改性层包含有助于在外涂布的嵌段共聚物内形成垂直安排形态的无规共聚物。

12.根据权利要求5或6中任一项所述的气体传感器，进一步包含将第二聚合层安置于所述第一聚合层上，其中所述第二聚合层的自由表面经过纹理化，且其中所述第二聚合层包含重复单元，所述重复单元包含含氮基团、含羧酸酯基团、含羧酸基团、含烃基团或其组合。

13.一种制造气体传感器的方法，包含：

将具有第一表面和第二表面的第一聚合层安置于压电衬底上；其中所述第二表面具有比所述第一表面更高的表面积；且其中所述第一聚合层包含用来与环境气态分子经历氢键结、范德华力相互作用、π-π相互作用、静电相互作用或其组合的重复单元。

14.一种检测气体的方法，包含：

使气体传感器与气态分子接触；其中所述气体传感器包含：

压电衬底；

安置于所述衬底上的具有第一表面和第二表面的第一聚合层；其中所述第二表面具有比所述第一表面更高的表面积；以及

在所述气体分子与所述第一聚合层之间形成氢键、范德华力相互作用、π-π相互作用或静电相互作用中的至少一种；以及

基于所述传感器在形成所述氢键、所述范德华力相互作用、所述π-π相互作用和/或所述静电相互作用之前与之后的差异来确定所述气体分子的身份标识。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述差异是振动、重量差异或导电性差异。