[发明专利]基于聚酰亚胺涂覆半导体纳米线基片的电子传感器

说明书

本发明涉及一种基于聚酰亚胺涂覆半导体纳米线基片的电子传感器，属于湿度探测、盐分探测以及皮肤汗液检测领域。通过温度和压力可控的低成本CVD方法在柔性云母衬底上生长组分可调的三元CdS_1‑xSe_x(x＝0到1)合金半导体纳米结构，然后通过热蒸发或电子束蒸发镀膜技术，在分布有渐变纳米结构的基片上制作叉指电极结构，并用银胶将导电金属丝粘在叉指电极上引出外接电极，最后在基片表面旋涂聚酰亚胺薄膜，从而实现具有对湿度、盐分以及汗液进行探测的新型多功能传感器。所述电子传感器具有探测面积大、制作成本低、响应性能优良等特点，在高精度湿度、盐分探测以及皮肤汗液实时检测领域具有非常重要的意义与潜在的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种基于聚酰亚胺涂覆半导体纳米线基片的电子传感器，特别 涉及一种基于聚酰亚胺涂覆的带隙渐变的CdS_xSe_1-x(x＝0到1)三元合金半导体 纳米线基片的湿度、盐分及汗液电子传感器的制作，属于湿度探测、盐分探测 以及皮肤汗液检测领域。

背景技术

人类的生存和社会活动与湿度密切相关，随着现代化的发展，在工农业生 产、气象、环保、国防、科研、航天等领域，经常需要对环境湿度进行精确的 测量及控制。但是目前，利用纳米材料制备的湿度测量器件还存在着诸多不足 之处，例如：应用纳米结构材料制成的湿度传感器(1、Burman,D.,Santra,S., Pramanik,P.,et al.Pt decorated MoS2nanoflakes for ultrasensitive resistive humidity sensor[J].Nanotechnology,2018,29(11):115504.2、Ch,A.,Rao K,V.,Chakra Ch,S. Synthesis AndCharacterization Of ZnO/CuO Nanocomposite For Humidity Sensor Application[J].Advanced Materials Proceedings,2016,1(1):60-4)，因其尺寸小， 所以导致制作难度大，不易保存且相应的稳定性有限。因此，具有大尺寸、制 作过程简单及性能优良的基于纳米材料的湿度传感器的研制就显得尤为重要。

盐含量是水质的重要指标之一，其不仅与人体健康有关，而且还严重影响 工农业生产和农业经营。在海洋环境监测中，海水处理厂和海底活动均受盐分 含量的影响，长期海洋表面盐含量的记录对全球气候变化研究具有重要意义。 现在，少有专门用来进行盐分检测的传感器，而基于纳米材料的更是罕有，科 学研究中常见的是利用光纤制成的，光纤虽然成本较低，但却易因弯折而受到 破坏(Qian,Y.,Zhao,Y.,Wu,Q.,et al.Review ofsalinity measurement technology based on optical fiber sensor[J].Sensors andActuators B-chemical,2018, 260(86-105)，因此也限制了光纤盐分传感器广泛的产业化应用。

生活中，用来检测人体健康状况的最常见方法莫过于抽血，但这种侵入性 方法显然会给人们带来不便、痛苦甚至是恐惧(Bandodkar,A.J.,Wang,J. Non-invasivewearable electrochemical sensors:a review[J].Trends Biotechnol, 2014,32(7):363-71)。汗液，作为一种易于接触和获取的体液，与人体的健康息 息相关，汗液中的盐离子浓度可以表明我们是否存在重要元素缺失以及脱水等 问题(Dam,V.A.T.,Zevenbergen,M.A.G.,van Schaijk,R.Toward wearable patch for sweat analysis[J].SensActuators,B,2016,236(834-838))。

发明内容