[发明专利]一种基于分子器件的高灵敏电场探测器

说明书

本发明提供了一种基于分子器件的高灵敏电场探测器，包括基底层、加热层、有机共轭聚合物材料层、有机分子、源极、漏极，加热层置于基底层上，有机共轭聚合物材料层置于加热层上，有机分子、源极、漏极置于有机共轭聚合物材料层上，有机分子置于有机共轭聚合物材料层的中部，有机分子延伸于源极和漏极之间。本发明具有电场探测灵敏度高的优点。另外，本发明中的器件尺寸小，易于集成，在电场探测领域具有重要的应用前景。

技术领域

本发明涉及电场探测领域，具体涉及一种基于分子器件的高灵敏电场探测器。

背景技术

电场的测量不仅对导弹、航空器、火箭发射等军工意义重大，而且对城市环境污染、炼油厂、超净实验室、储油站等民用地面上容易引起静电和容易受静电及雷达危害的场所也有着广泛的应用。传统电场测量装置的尺寸大、灵敏度低，探索基于新原理的电场探测技术对减小器件的尺寸和提高电场测量的灵敏度具有重要意义。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种基于分子器件的高灵敏电场探测器，包括基底层、加热层、有机共轭聚合物材料层、有机分子、源极、漏极，加热层置于基底层上，有机共轭聚合物材料层置于加热层上，有机分子、源极、漏极置于有机共轭聚合物材料层上，有机分子置于有机共轭聚合物材料层的中部，有机分子延伸于源极和漏极之间。

更进一步地，有机共轭聚合物材料层的材料为聚3-己基噻吩。

更进一步地，有机分子为十二烷基硫醇、蒽硫醇、辛二硫醇。

更进一步地，有机共轭聚合物材料层表面的中部设有凸起。

更进一步地，凸起为弧形。

更进一步地，源极的材料为金或石墨烯。

更进一步地，漏极的材料为金或石墨烯。

更进一步地，基底层为隔热材料。

更进一步地，有机共轭聚合物材料层的厚度小于100微米。

本发明的有益效果：本发明提供了一种基于分子器件的高灵敏电场探测器，包括基底层、加热层、有机共轭聚合物材料层、有机分子、源极、漏极，加热层置于基底层上，有机共轭聚合物材料层置于加热层上，有机分子、源极、漏极置于有机共轭聚合物材料层上，有机分子置于有机共轭聚合物材料层的中部，有机分子延伸于源极和漏极之间。使用时，首先，在无电场空间，应用源极和漏极测量有机分子的导电特性，此时加热部为常温；然后，将本发明置于待测电场中，同时应用加热部加热有机共轭聚合物材料层，加热持续一段时间后，冷却有机共轭聚合物材料层，重新测量有机分子的导电特性，根据前后有机分子导电特性的变化，确定待测电场。在加热过程中，待测电场改变了有机共轭聚合物材料层分子链的方向，从而改变了有机分子和有机共轭聚合物材料层的界面，从而改变了有机分子的导电特性。因为在加热时，有机共轭聚合物材料层分子链的方向严重地依赖于其所处的电场，并且有机分子的导电特性严重地依赖于其周围的环境。因此，本发明具有电场探测灵敏度高的优点。另外，本发明中的器件尺寸小，并且是基于传统导电特性测量的，易于集成，在电场探测领域具有重要的应用前景。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是基于分子器件的高灵敏电场探测器的示意图。

图2是又一种基于分子器件的高灵敏电场探测器的示意图。

图中：1、基底层；2、加热层；3、有机共轭聚合物材料层；4、有机分子；5、源极；6、漏极。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1