[发明专利]带电粒子计数装置及其制造方法

说明书

本发明公开了一种带电粒子计数装置及其制造方法，属于带电粒子测量领域。包括：碳纳米管晶体管、磁电感应线圈和模拟数字转换器；碳纳米管晶体管的栅极与磁电感应线圈的一端电连接，磁电感应线圈的另一端接地，碳纳米管晶体管的第一极与模拟数字转换器电连接，碳纳米管晶体管的第二极用于加载供电电压，当带正电的带电粒子流通过磁电感应线圈，且磁电感应线圈产生的第一感生电压大于预设电压阈值时，碳纳米管晶体管的沟道为N型沟道；当带负电的带电粒子流通过磁电感应线圈，且磁电感应线圈产生的第二感生电压小于预设电压阈值时，碳纳米管晶体管的沟道为P型沟道。本发明解决了带电粒子计数装置功能单一的问题。本发明用于带电粒子的计数。

技术领域

本发明涉及带电粒子测量领域，特别涉及一种带电粒子计数装置及其制造方法。

背景技术

在很多物理或化学实验中，常常需要对带电粒子进行计数，例如对溶液中的阴离子或阳离子进行计数以计算溶液的浓度，以及探测真空中的带电粒子数等。

相关技术中，带电粒子计数装置一般包括磁电感应线圈、场效应管和模拟数字转换器，场效应管分为N型场效应管或P型场效应管，N型场效应管或P型场效应管与磁电感应线圈电连接。以探测真空中的带电粒子数为例，当真空中的粒子带负电时，可以利用连接有P型场效应管的磁电感应线圈进行计数，具体过程包括：当带电粒子通过磁电感应线圈时，模拟数字转换器监测P型场效应管中的电流大小，并根据电流大小计算带负电的粒子数量；当真空中的粒子带正电时，可以利用连接有N型场效应管的磁电感应线圈进行计数，具体过程包括：当带电粒子通过磁电感应线圈时，模拟数字转换器监测N型场效应管中的电流大小，并根据电流大小计算带正电的粒子数量。

但是，相关技术中的带电粒子计数装置，在场效应管为N型场效应管的情况下，该装置用于对带正电的粒子进行计数；在场效应管为P型场效应管的情况下，该装置用于对带负电的粒子进行计数，所以该装置只能对带正电的粒子进行计数或者对带负电的粒子进行计数，功能比较单一。

发明内容

为了解决相关技术中带电粒子计数装置的功能比较单一的问题，本发明实施例提供了一种带电粒子计数装置及其制造方法。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种带电粒子计数装置，所述装置包括：

碳纳米管晶体管、磁电感应线圈和模拟数字转换器；

其中，所述碳纳米管晶体管的栅极与所述磁电感应线圈的一端电连接，所述磁电感应线圈的另一端接地，所述碳纳米管晶体管的第一极与所述模拟数字转换器电连接，所述碳纳米管晶体管的第二极用于加载供电电压，所述第一极和所述第二极分别为源极和漏极中的一个，

当带正电的带电粒子流通过所述磁电感应线圈，且所述磁电感应线圈产生的第一感生电压大于预设电压阈值时，所述碳纳米管晶体管的沟道为N型沟道，且所述N型沟道处于打开状态；当带负电的带电粒子流通过所述磁电感应线圈，且所述磁电感应线圈产生的第二感生电压小于预设电压阈值时，所述碳纳米管晶体管的沟道为P型沟道，且所述P型沟道处于打开状态。

可选的，所述碳纳米管晶体管包括：

衬底基板，以及依次设置在所述衬底基板上的栅极图形、绝缘层、碳纳米管薄膜图形、电子阻挡层、源漏极金属图形、保护层和氧化铟锡电极层，所述源漏极金属图形包括所述源极和所述漏极。

可选的，所述源漏极金属图形为厚度为300纳米的铜金属图形。

可选的，所述保护层为厚度为100纳米的氧化铝层。

另一方面，提供了一种带电粒子计数装置的制造方法，所述方法包括：

形成碳纳米管晶体管；

将所述碳纳米管晶体管的栅极与磁电感应线圈的一端电连接，所述磁电感应线圈的另一端接地；