[发明专利]用于化学传感器应用的薄膜晶体管

权利要求书

1.一种用于确定化学物质的特征的系统，包括：

至少包括第一化学敏感薄膜晶体管的电子器件，其中当接触不同的化学物质时，所述第一化学敏感晶体管产生载荷子迁移率的变化；和

分析仪，所述分析仪与所述电子器件结合使用，从而根据载荷子迁移率的变化来确定所述化学物质的特征。

2.权利要求1的系统，其中所述第一晶体管包括第一半导体层，所述第一半导体层包括第一半导体和碳纳米管。

3.权利要求2的系统，还包括第二晶体管，其中所述第二晶体管包括第二半导体层，其中所述第二半导体层包括第二半导体并且不含有碳纳米管。

4.权利要求3的系统，其中所述第一半导体和所述第二半导体独立地为具有式（I）结构的聚噻吩：

式（I）

其中A为二价连接基团；其中每个R独立地选自氢、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、芳基、取代的芳基、烷氧基、取代的烷氧基、含杂原子的基团、卤素、–CN或–NO₂；并且其中n为2至约5000。

5.权利要求1的系统，其中所述化学物质选自含有一个或多个硝基的烃、氯化烃、醇和芳烃。

6.权利要求3的系统，其中所述第一半导体和所述第二半导体各自具有式（II）的结构：

式（II）

其中m为2至约2500。

7.权利要求2的系统，其中所述碳纳米管为单壁碳纳米管。

8.权利要求2的系统，其中所述碳纳米管包括约1重量%至约50重量%的所述第一半导体层，基于所述第一半导体和所述碳纳米管的总重量计。

9.一种用于确定化学物质的特征的电子器件，所述器件包括第一晶体管和第二晶体管；

其中所述第一晶体管包括第一栅极、第一源极、第一漏极和第一半导体层，所述第一半导体层包括第一半导体聚噻吩和碳纳米管；

其中所述第二晶体管包括第二栅极、第二源极、第二漏极和第二半导体层，其中所述第二半导体层包括第二半导体聚噻吩并且不含有碳纳米管；

其中当接触所述化学物质时，所述第一晶体管和所述第二晶体管产生载荷子迁移率的变化，从而指示所述化学物质。

10.权利要求9的电子器件，其中所述第一半导体聚噻吩和所述第二半导体聚噻吩独立地具有式（I）的结构：

式（I）

其中A为二价连接基团；其中每个R独立地选自氢、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、芳基、取代的芳基、烷氧基、取代的烷氧基、含杂原子的基团、卤素、–CN或–NO₂；并且其中n为2至约5000。

11.权利要求10的电子器件，其中所述化学物质选自含有一个或多个硝基的烃、氯化烃、醇和芳烃。

12.权利要求9的电子器件，其中所述第一半导体聚噻吩和所述第二半导体聚噻吩各自具有式（II）的结构：

式（II）

其中m为2至约2500。

13.权利要求9的电子器件，其中所述碳纳米管为表面改性的碳纳米管。

14.权利要求9的电子器件，其中所述碳纳米管包括约1重量%至约50重量%的所述第一半导体层，基于所述第一半导体和所述碳纳米管的总重量计。

15.一种用于检测化学物质的方法，包括：

提供至少包括第一晶体管的电子器件，所述第一晶体管包括第一半导体层；

使所述电子器件接触蒸汽流以产生第一晶体管载荷子迁移率的变化；和

使用分析仪检测所述电子器件的响应以确定特定化合物在蒸汽流中的存在，从而指示出所述化学物质的存在。

16.权利要求15的方法，其中所述化学物质为爆炸性化合物。