[发明专利]一种基于SnSe2

权利要求书

1.一种基于SnSe₂半导体的多功能智能传感器，其特征在于，包括基底、第一区域传感器、第二区域传感器和第三区域传感器；所述的基底为半Mo金属-半玻璃结构，第一区域传感器和第二区域传感器位于基底上的Mo金属层上，与Mo金属薄膜接通；第三区域传感器位于基底上的玻璃位置；

所述的第一区域传感器为光电传感器，从下至上依次为Mo金属层、匀胶后的直立式SnSe_x纳米片层、Ni—Al—Ni叉状电极层；

所述的第二区域传感器为甲烷气体传感器，从下至上依次为Mo金属层、匀胶后的直立式SnSe_x纳米片层、Ni—Al—Ni全电极层；

所述的第三区域传感器为压力传感器，从下至上依次为玻璃基底层、匀胶后的直立式SnSe_x纳米片层、Au金属层、PDMS/Au微结构层。

2.根据权利要求1所述的基于SnSe₂半导体的多功能智能传感器，其特征在于，所述的直立式SnSe_x纳米片层中，Sn与Se的原子比为1：(1.6～2.2)。

3.一种权利要求1所述的基于SnSe₂半导体的多功能智能传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)基底预处理：将镀Mo玻璃基底一分为二，将其中一半的玻璃基底上的Mo金属薄膜利用H₂O₂溶液擦去，使得基底一半为玻璃基底，一半为镀Mo玻璃基底；

(2)二维材料生长：采用掩模板在基底上划分出三个区域，其中第一区域和第二区域位于镀Mo玻璃基底上，第三区域位于未镀Mo玻璃基底上；利用分子束外延设备在所述三个区域的基底上生长直立式SnSe_x纳米片，x＝1.6～2.2；

(3)热退火：在2％H₂S与98％的N₂气氛下，在温度200℃～280℃区间内保温30min～60min；

(4)匀胶：在第一区域和第二区域对应的直立式SnSe_x纳米片外表面进行匀胶，使得所述的直立式SnSe_x纳米片仅在顶部裸露；匀胶转速为1000rpm～4000rpm，匀胶厚度为1～2um；

(5)蒸镀背电极：利用电子束蒸镀法在第一区域和第二区域的直立式SnSe_x纳米片顶部裸露位置蒸镀背电极，所述的背电极与SnSe_x接触，厚度为8000～10000nm；第一区域的背电极为Ni—Al—Ni叉状电极，第二区域的背电极为Ni—Al—Ni全电极；

(6)微结构膜制备：通过光刻在玻璃基板上形成微结构，旋涂填充聚二甲基硅氧烷，形成PDMS微结构膜，将微结构膜与玻璃基板分离，在微结构膜上通过热蒸发沉积Cr/Au，形成PDMS/Au微结构膜；所述Cr/Au的厚度为1nm/100nm；

(7)微结构膜组装：通过热蒸发沉积Cr/Au，将PDMS/Au微结构膜组装到第三区域，与SnSe_x接触；所述Cr/Au的厚度为1nm/100nm；

(8)封装：接通导线，将第一区域、第二区域、第三区域、导线和基底进行封装，制备得到多功能智能传感器，其中第一区域用于测量光电，第二区域用于测量甲烷气体，第三区域用于测量压力。

4.根据权利要求3所述的基于SnSe₂半导体的多功能智能传感器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中在所述的三个区域生长二维材料的方法为：向分子束外延设备中分别加入高纯度硒材料源和高纯度锡材料源，硒材料源的温度为150℃～250℃，锡材料源的温度为1000℃～1200℃，真空度为2×10⁵Pa，生长时间为1min～40min。

5.根据权利要求4所述的基于SnSe₂半导体的多功能智能传感器的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，三个区域处的基底温度为150℃～250℃。