[发明专利]一种具有复合绝缘结构的FET式气体传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种具有复合绝缘结构的FET式气体传感器，其特征在于，该FET式气体传感器包括栅电极、第一支撑层、第二支撑层、源极区域、漏极区域和微纳单晶半导体，其中，所述第一支撑层的宽度大于所述源极区域的宽度；

所述栅电极顶部两侧分别固定设置所述第一支撑层和第二支撑层，所述第一支撑层顶部粘贴固定所述源极区域，所述第一支撑层与所述源极区域内端部不平齐，且所述第一支撑层内部长于所述源极区域的部分为固态绝缘层，所述源极区域底部内侧开设有第一凹槽；所述第二支撑层顶部粘贴固定所述漏极区域，所述第二支撑层与所述漏极区域内端部平齐，所述漏极区域底部内侧开设有第二凹槽；所述微纳单晶半导体固定设置在所述第一支撑层和第二支撑层顶部，且所述微纳单晶半导体的两端分别插设在所述第一凹槽和第二凹槽内，所述栅电极顶部、所述第一支撑层与第二支撑层之间的间隙以及所述微纳单晶半导体底部形成的空腔构成空气间隙绝缘层。

2.一种具有复合绝缘结构的FET式气体传感器，其特征在于，该FET式气体传感器包括栅电极、第一支撑层、第二支撑层、源极区域、漏极区域和微纳单晶半导体，其中，所述第一支撑层的宽度大于所述源极区域的宽度，所述第二支撑层的宽度大于所述漏极区域的宽度；

所述栅电极顶部两侧分别固定设置所述第一支撑层和第二支撑层，所述第一支撑层顶部粘贴固定所述源极区域，所述第一支撑层与所述源极区域内端部不平齐，且所述第一支撑层内部长于所述源极区域的部分为固态绝缘层，所述源极区域底部内侧开设有第一凹槽；所述第二支撑层顶部粘贴固定所述漏极区域，所述第二支撑层与所述漏极区域内端部不平齐，且所述第二支撑层内部长于所述漏极区域的部分为固态绝缘层，所述漏极区域底部内侧开设有第二凹槽；所述微纳单晶半导体固定设置在所述第一支撑层和第二支撑层顶部，且所述微纳单晶半导体的两端分别插设在所述第一凹槽和第二凹槽内，所述栅电极顶部、所述第一支撑层与第二支撑层之间的间隙以及所述微纳单晶半导体底部形成的空腔构成空气间隙绝缘层。

3.如权利要求1或2所述的一种具有复合绝缘结构的FET式气体传感器，其特征在于，所述栅电极采用导电衬底或顶部设置有导电材料的绝缘衬底。

4.如权利要求1或2所述的一种具有复合绝缘结构的FET式气体传感器，其特征在于，所述微纳单晶半导体采用微纳单晶单根或微纳单晶多根材料，且所述微纳单晶半导体的直径为40～2000nm，所述微纳单晶半导体的长度大于50um。

5.如权利要求1或2所述的一种具有复合绝缘结构的FET式气体传感器，其特征在于，所述第一支撑层和第二支撑层均采用聚甲基丙烯酸甲酯或氧化硅材料。

6.一种具有复合绝缘结构的FET式气体传感器的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

1)将栅电极进行清洗，并将有机绝缘材料溶解到溶剂中配置成支撑层溶液，且溶剂要求不能侵蚀栅电极；

2)将支撑层溶液滴加到栅电极顶部，通过旋涂机进行旋涂，并将旋涂后的栅电极放置在热板上进行烘干得到支撑层；

3)通过电子束曝光或光刻工艺将支撑层中部开设出导电沟道形成第一支撑层和第二支撑层；

4)采用机械探针移动工艺将微纳单晶半导体固定设置在导电沟道顶部的第一支撑层和第二支撑层内侧；

5)采用金片贴膜电极工艺制备源极区域和漏极区域，并将源极区域和漏极区域分别固定在第一支撑层和第二支撑层顶部。