[实用新型]一种基于硒化铟晶体管的氧化锌压电传感器

说明书

本实用新型涉及一种基于硒化铟晶体管的氧化锌压电传感器，属于压电传感器领域，包括P型硅片、二氧化硅薄膜、三氧化二铝薄膜、两个金属电极、InSe纳米薄膜和氧化锌薄膜，P型硅片的一侧上表面依次设置二氧化硅薄膜、三氧化二铝薄膜和InSe纳米薄膜，InSe纳米薄膜上设置有PMMA层，两个金属电极固定于InSe纳米薄膜上，P型硅片的另一侧上表面设有氧化锌薄膜，氧化锌薄膜上下表面均设有一层Au，Au与金属电极之间相连。本实用新型选择具有高灵敏、高迁移率的二维硒化铟材料和具有优异压电特性的氧化锌薄膜来提供信号，使用晶体管的本征放大作用，放大由氧化锌提供的压力信号，大大提高压力传感器的检测精度以及灵敏度。

技术领域

本实用新型涉及一种基于硒化铟晶体管的氧化锌压电传感器，属于压电传感器技术领域。

背景技术

近年来，压电传感器设备已经在广泛地应用在诸多技术领域，如显示器，机器人，能量采集器等。在生物医药领域，高灵敏、集成化的压力传感器的发展受到众多科学家的关注，在触诊和机器人手术中，直接接触物理对象的高灵敏触觉传感器是迫切需要的，而选择合适的压电材料以及传感器的结构是目前压电领域研究的热点。

步入21世纪以来，纳米材料与技术的研究领域和应用前景迅速拓展到信息、能源、材料、生物、医学等方面。纳米材料由于其种类繁多，且表现出了优异的各项性能，被广泛的用于组装各种纳米电子器件，并日益影响着人类日常的生活。

二维层状半导体材料表现出不同于块体材料的物理和化学性质，在纳米电子器件和纳米光电子器件中展现了巨大的应用前景，因此成为材料和电子领域研究的热点。其中典型的为石墨烯和二硫化钼，石墨烯虽具有优良的性质，其零带隙的能带结构使得基于石墨烯的场效应晶体管具有极低的电流开关比、光电探测器具有极低的光电探测信噪比，大大限制了石墨烯在高性能微电子和光电子领域的应用。二硫化钼虽然有随层数可控的禁带宽度，然而由于材料自身性质的限制，缺少高电子输运性能和高的光电探测性能。

目前高灵敏的压电传感器在人工智能，生物医药等众多前沿交叉的领域发挥着必不可少的作用，虽然目前国际上在这方面进行了很深入科学研究，不过目前超精密的设备对于压力传感器的灵敏度以及精度提出了更高的要求。目前市面上常规的的压力传感器的检测精度以及灵敏度都较低，并且一般体积较大，不能满足日益发展的科技水平。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于硒化铟晶体管的氧化锌压电传感器，选择具有高灵敏、高迁移率的二维硒化铟材料和具有优异压电特性的氧化锌薄膜来提供信号，使用晶体管的本征放大作用，放大由氧化锌提供的压力信号，大大提高压力传感器的检测精度以及灵敏度。

术语解释：

PMMA：聚甲基丙烯酸甲酯，以丙烯酸及其酯类聚合所得到的聚合物统称丙烯酸类树脂，相应的塑料统称聚丙烯酸类塑料，其中以聚甲基丙烯酸甲酯应用最广泛，聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号为PMMA，俗称有机玻璃。

PI胶带：全名为聚酰亚胺胶带，最重要的一个特性就是耐高温。

本实用新型的％均为质量百分比。

本实用新型采用以下技术方案：

一方面，本实用新型提供一种基于硒化铟晶体管的氧化锌压电传感器，包括P型硅片、二氧化硅薄膜、三氧化二铝薄膜、两个金属电极、InSe纳米薄膜和氧化锌(ZnO) 薄膜，所述P型硅片的一侧上表面依次设置所述二氧化硅薄膜、三氧化二铝薄膜和InSe 纳米薄膜，所述InSe纳米薄膜上还设置有PMMA层，两个金属电极固定于InSe纳米薄膜上，所述P型硅片的另一侧上表面设置有所述氧化锌薄膜，所述氧化锌薄膜为水热法生长而成，所述氧化锌薄膜上下表面均设有一层Au，所述Au与金属电极之间相连。