[发明专利]一种嵌有小分子添加剂的OTFT氨气传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种嵌有小分子添加剂的OTFT氨气传感器，其特征在于，包括从下到上依次设置的衬底(1)、栅电极(2)、介电层(3)、嵌有小分子添加剂(5)的有机半导体层(4)，以及设置在有机半导体层(4)上的源电极(6)及漏电极(7)；所述小分子添加剂(5)的分子结构中至少包含一个氰基或氟基。

2.根据权利要求1所述的一种嵌有小分子添加剂的OTFT氨气传感器，其特征在于，所述小分子添加剂(5)材料为7,8,8-四氰对醌二甲烷、二氟-7,7,8,8-四氰对醌二甲烷、2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰对醌二甲烷、11,11-二氰-9-蒽醌-10-甲烷、11,11,12,12-四氰-9,10-蒽醌二甲烷或氟化富勒烯中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种嵌有小分子添加剂的OTFT氨气传感器，其特征在于，所述有机半导体层(4)中的有机半导体材料为p型有机半导体材料；所述有机半导体层(4)的厚度在5nm～50nm范围内。

4.根据权利要求3所述的一种嵌有小分子添加剂的OTFT氨气传感器，其特征在于，所述p型有机半导体材料为并五苯、酞菁铜、红荧烯、六噻吩、6,13-双(三异丙基甲硅烷基乙炔基)并五苯、2,7-二辛[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩聚(2,5-二烷基噻吩-噻吩并[3,2-b]噻吩或聚3-己基噻吩中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种嵌有小分子添加剂的OTFT氨气传感器，其特征在于，所述介电层(3)的材料为二氧化硅、氧化铝、氧化铪、氧化钽、聚(二甲基硅氧烷)、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚(4-乙烯基苯酚)、交联聚(4-乙烯基苯酚)或聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种；所述介电层(3)厚度在50nm～1000nm范围内。

6.根据权利要求1所述的一种嵌有小分子添加剂的OTFT氨气传感器，其特征在于，所述栅电极(2)、源电极(6)、漏电极(7)的材料均为金属及其合金、金属氧化物或导电聚合物中的一种或多种；所述源电极(6)、漏电极(7)的厚度均在50nm～100nm范围内。

7.根据权利要求1所述的一种嵌有小分子添加剂的OTFT氨气传感器，其特征在于，所述衬底(1)为硅片、玻璃、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺中的一种。

8.一种制备如权利要求1-7任意一项所述的OTFT氨气传感器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：选择衬底(1)，在衬底(1)上制备栅电极(2)，在栅电极(2)上制备介电层(3)；

步骤2：通过溶液连续处理法或固态扩散法制备嵌入小分子添加剂(5)的有机半导体层(4)；

步骤3：在有机半导体层(4)上制备源电极(6)和漏电极(7)。

9.根据权利要求8所述的一种制备如权利要求1-7任意一项所述的OTFT氨气传感器的方法，其特征在于，所述介电层(3)通过旋涂、磁控溅射、表面氧化、辊涂、滴膜、压印、印刷或喷涂中的一种方法制备。

10.根据权利要求8所述的一种制备如权利要求1-7任意一项所述的OTFT氨气传感器的方法，其特征在于，所述栅电极(2)、源电极(6)、漏电极(7)，通过真空热蒸镀、磁控溅射、等离子体增强化学气相沉积、丝网印刷或喷墨打印中的一种方法制备。