[发明专利]一种基于SnSe2

说明书

本发明提出了一种基于SnSe2半导体的多功能智能传感器及其制备方法，属于多功能传感器领域。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，分别为光电传感器和甲烷气体传感器；第三区域传感器位于基底上的玻璃位置，为压力传感器。本发明利用了SnSe_x二维材料在同一个基底上生长及多功能优势，使一个传感器能同时测量多个参数，这种多功能传感器不但体积小、功能强，而且采集的信息集中，便于处理，对于未来半导体集成技术都有深远的意义与影响。

技术领域

本发明属于多功能传感器领域，尤其涉及一种基于SnSe₂半导体的多功能智能传感器及其制备方法。

背景技术

无论是在安防、监控、健康等安全领域，还是在智能手机等移动电子领域，多功能传感器无疑是当前传感器技术发展中一个全新的研究方向。

为了能够以较高的灵敏度和较小的粒度同时探测多种信号，微型数字式三端口传感器可以同时采用热敏元件、光敏元件和磁敏元件；这种组配方式的传感器不但能够输出模拟信号，而且还能够输出频率信号和数字信号。一般来说，传感器的多种功能可以由一个敏感元件的不同物理(或化学)效应及其不同的特性来实现。随着传感器及微加工技术的发展，人们也可以在同一材料或硅片上制作几种敏感元件，制成集成化多功能传感器，这种多功能传感器可以同时测量几个参数，这种传感器的集成度高、体积小。且同时由于集成在一个芯片上，各个敏感元件的工作条件相同，容易实现相互补偿和校正，这是多、功能传感器的发展的一个方向。

相比传统半导体材料，受益于纳米尺度所特有的量子限域效应及表面效应 (更大的比表面积)，以及对气体的强吸收响应和其独特的粗糙结构，本发明提出一种基于二维薄膜材料的多功能传感器阵列，通过对传感器结构及制备方法的设计，使得该二维薄膜材料能够发挥多种功能，有望推进下一代多功能智能传感器的产业化进程，满足日益增长的对高灵敏度探测器的市场需求及国防安全健康需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种基于SnSe₂半导体的多功能智能传感器及其制备方法，在确保器件性能稳定性及使用寿命的前提下，该传感器能够同时探测压力、气体以及光电，集成度高，体积下，检测精度高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的其中一个目的在于提供一种基于SnSe₂半导体的多功能智能传感器，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SnSex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SnSex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SnSex纳米片层、Au金属层、PDMS/Au微结构层。

本发明的另一个目的在于提供一种上述的基于SnSe₂半导体的多功能智能传感器的制备方法，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；