[发明专利]一种新型SnO2微米线及其制备的柔性电子器件和应用

说明书

本发明属于紫外偏振光检测和压力传感技术领域，公开了一种新型SnO₂微米线及其制备方法和应用。所述SnO₂微米线是将SnO₂粉末和石墨粉研磨混合，在保护气氛下，升温至1000～1200℃加热，并控制气体流量；冷却至室温制得。将厘米级的单根SnO₂微米线转移至柔性衬底上，用导电浆料固定在SnO₂微米线的两端作为电极，设置两端电极间的距离为20～100μm，电极方向与沿SnO₂微米线长轴方向平行，空气中在80～120℃退火制得柔性电子器件。本发明首次采用CVD生长的SnO₂微米线制备了柔性电子器件，应力灵敏度达到4000，并应用于高性能的紫外偏振光检测器和应力传感器。

技术领域

本发明属于紫外偏振光检测和压力传感技术领域，更具体地，涉及一种新型SnO₂微米线及其制备的柔性电子器件和应用。

背景技术

偏振光探测器和压力传感器在当今人类生活中扮演着十分重要的角色，极大丰富和方便了人类的日常生活。偏振光探测可以广泛应用在化学和机械工业当中，例如，利用偏振光原理检测化学溶液的种类和浓度、检测物体内部应力分布等，还可以应用在汽车电灯、立体电影和生物成像中。压力传感器也与人类生活密切相关，它是将应力信号转换成电学信号的装置或器件，其在水电、交通、石化、机床等领域有着重要的应用。如今，快速发展的可穿戴设备也要求将人体运动时产生的形变或压力信号转换成可输出的电信号。例如，心脏或脉搏的跳动、关节处的运动等等，从而达到实时健康监测、运动监测等功能。

优良的偏振光检测和压电性能往往需要半导体材料具有非对称晶体结构和各项异性，而一维纳米材料具有极好的非对称晶体结构，预测具有优良的光学和电学各向异性性能，是新一代偏振光检测和应力传感器的候选材料体系。SnO₂是一种宽带隙(3.6eV)的N型半导体，具有非对称的四方相金红石晶体结构和优良的紫外光吸收性能。基于传统半导体的偏振光检测器和压力传感器虽然工艺成熟，但同时也面临着材料制备困难、工艺复杂、成本昂贵、机械强度弱等难题。因此，迫切需要发展新材料和新结构，以满足不断提高的偏振光检测和压力传感技术的快速发展需求。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本发明目的在于提供一种新型 SnO₂微米线。该SnO₂微米线具有极强的结构各项异性，因而表现出有优良的紫外偏振光探测能力和压电性能，解决了传统半导体器件制备工艺复杂、成本昂贵、性能低下等问题。此外，该SnO₂微米线最大长度可达1cm，非常易于柔性电子器件的制作，利于降低成本，推广应用。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述新型SnO₂微米线制备的柔性电子器件。

本发明的再一目的在于提供一种上述柔性电子器件的应用。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种新型SnO₂微米线，所述SnO₂微米线是采用CVD法将SnO₂粉末和石墨粉研磨混合，在保护气氛下，升温至1000～1200℃加热，并控制气体流量，冷却至室温制得。

优选地，所述SnO₂微米线的长度范围10μm～10mm。

优选地，所述SnO₂粉末和石墨粉的质量比为(1～10)：(1～10)。

优选地，所述加热的时间为30～90min；所述升温的速率为10～30℃/min；所述气体流量为90～150sccm。

优选地，所述保护气氛为氩气或氮气。

一种柔性电子器件，所述柔性电子器件是所述的SnO₂微米线制得。