[发明专利]压力传感器、压力传感阵列及其制备方法

权利要求书

1.一种压力传感器，其特征在于，包括：

薄膜晶体管，包括衬底、位于所述衬底表面的底栅电极、覆盖所述底栅电极和所述衬底的绝缘层、位于所述绝缘层表面的源电极和漏电极、半导体层、钝化层和顶栅电极，所述半导体层覆盖整个所述源电极、部分所述漏电极和部分所述绝缘层，所述钝化层覆盖所述半导体层、未被所述半导体层覆盖的绝缘层和未被所述半导体层覆盖的所述漏电极，所述钝化层的等效单位面积电容大于或者等于所述绝缘层的等效单位面积电容，所述顶栅电极位于所述钝化层上方，所述顶栅电极与被所述钝化层覆盖的所述漏电极通过贯穿所述钝化层的互连结构电连接；所述薄膜晶体管作为开关使用，且同时起到信号放大的作用，使得所述压力传感器的灵敏性增强；

电阻式压力敏感薄膜，位于所述顶栅电极和所述钝化层上方，且所述电阻式压力敏感薄膜与所述顶栅电极之间具有空隙；

顶电极，位于所述电阻式压力敏感薄膜背离所述顶栅电极的表面，通过选择合适的顶电极电压和底栅电极电压，使薄膜晶体管能够处于亚阈值区。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述钝化层的材料为聚氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚偏氟乙烯、三氧化二铝、氧化锆、氧化铪、二氧化硅、氮化硅中的一者或者两者以上的组合。

3.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，在沿垂直于所述衬底的顶面的方向上，所述顶栅电极的投影面积大于或者等于所述底栅电极的投影面积，且所述顶栅电极的投影覆盖所述底栅电极的投影。

4.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述电阻式压力敏感薄膜朝向所述顶栅电极的表面具有微结构，所述微结构的高度小于或者等于150微米；或者，

所述电阻式压力敏感薄膜内部具有微孔结构，所述微孔结构的孔径小于或者等于150微米。

5.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述电阻式压力敏感薄膜包括弹性聚合物材料和导电材料，所述弹性聚合物材料包括聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、聚氨基甲酸酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯共混物中的任一种或两种以上，所述导电材料包括导电聚合物、碳基导电物、金属、金属氧化物、金属纳米线、金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒中的任一种或两种以上，所述电阻式压力敏感薄膜的厚度小于或等于200微米。

6.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述薄膜晶体管为有机薄膜晶体管、碳纳米管薄膜晶体管、非晶氧化物薄膜晶体管、非晶硅薄膜晶体管、或者多晶硅薄膜晶体管。

7.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述底栅电极、所述源电极、所述漏电极、所述顶栅电极、以及所述顶电极的材料均为导电聚合物、碳基导电物、金属、金属氧化物、金属纳米线、金属纳米颗粒、或者金属氧化物纳米颗粒。

8.一种压力传感阵列，包括多条行驱动线、多条列数据线和一个公共顶电极，其特征在于，还包括：

多个如权利要求1-7中任一项所述的压力传感器，且多个所述压力传感器呈阵列排布；

位于同一行的所述压力传感器的所述底栅电极均电连接至同一条所述行驱动线；

位于同一列的所述压力传感器的所述源电极均电连接至同一条所述列数据线；

所述公共顶电极作为所有所述压力传感器的所述顶电极。