[发明专利]一种基于空气介电层的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于空气介电层的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器，所述二氧化氮传感器为顶栅顶接触式结构，包括从下到上依次设置的衬底、有机半导体层、支撑膜和栅电极，其特征在于，所述有机半导体层、支撑膜和栅电极围合形成介电层，所述介电层在支撑膜作用下由外界环境空气形成空气介电层，在所述空气介电层内且在有机半导体层上表面上分别设置有源电极和漏电极。

2.根据权利要求1所述的一种基于空气介电层的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器，其特征在于，所述空气介电层和支撑膜厚度均为1-500μm。

3.根据权利要求1所述的一种基于空气介电层的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器，其特征在于，所述支撑膜材料为聚(二甲基硅氧烷)、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚(4-乙烯基苯酚)、交联聚(4-乙烯基苯酚)和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种基于空气介电层的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器，其特征在于，所述有机半导体材料为并五苯、酞菁铜、红荧烯、六噻吩、6,13-双(三异丙基甲硅烷基乙炔基)并五苯、2,7-二辛[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩聚(2,5-二烷基噻吩-噻吩并[3,2-b]噻吩和聚3-己基噻吩中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种基于空气介电层的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器，其特征在于，所述有机半导体层的厚度为5-50nm。

6.根据权利要求1所述的一种基于空气介电层的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器，其特征在于，所述栅电极、源电极、漏电极的材料均为金属、金属合金、金属氧化物和导电聚合物中的一种或多种；所述源电极、漏电极的厚度相等，且其厚度为50-100nm。

7.根据权利要求1所述的一种基于空气介电层的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器，其特征在于，所述衬底为硅片、玻璃、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺中的任一种。

8.一种制备有机薄膜晶体管二氧化氮传感器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)选择衬底，在衬底上制备有机半导体层；

b)在有机半导体层上通过光刻法制备支撑膜；

c)在有机半导体层上制备源电极和漏电极；

d)在支撑膜上转印栅电极。

9.根据权利要求8所述的一种制备有机薄膜晶体管二氧化氮传感器的方法，其特征在于，所述步骤a)中有机半导体层采用旋涂、磁控溅射、表面氧化、辊涂、滴膜、压印、印刷和喷涂中的一种制备方法。

10.根据权利要求8所述的一种制备有机薄膜晶体管二氧化氮传感器的方法，其特征在于，所述栅电极、源电极、漏电极通过真空热蒸镀、磁控溅射、等离子体增强化学气相沉积、丝网印刷和喷墨打印中的任一种方法制备。