[发明专利]基于一维半导体纳米材料的光电颜色传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种光电颜色传感器，其特征在于，包含至少两个光谱响应特性不同的传感器单元，所述传感器单元以一维半导体纳米材料作为吸光材料和导电通道，所述一维半导体纳米材料的两端采用不同种金属材料的电极。

2.如权利要求1所述的光电颜色传感器，其特征在于，所述一维半导体纳米材料是碳纳米管。

3.如权利要求2所述的光电颜色传感器，其特征在于，所述光谱响应特性不同的传感器单元采用下列方式之一得到：

1)通过电流使半导体性双壁或多壁碳纳米管的外层剥离，剥离程度不同的沟道即有不同的光谱响应；

2)使用半导体性单壁或双壁、多壁碳纳米管，采用定位沉积方法将光谱响应不同的碳纳米管分别沉积在不同单元区域，然后制作电极；

3)采用刻蚀、共价修饰、控制烧断或定位转移方法制作光谱响应特性不同的传感器单元。

4.如权利要求3所述的光电颜色传感器，其特征在于，所述不同种金属材料的电极，其中一个金属电极由高功函数金属制成，称为P型电极，另一个金属电极由低功函数金属制成，称为N型电极；所述高功函数金属为金或钯，所述低功函数金属为钪、钇、镧或铝。

5.如权利要求1至4中任一项所述的光电颜色传感器，其特征在于，在两个不同种金属材料的电极之间设有多个所述一维半导体纳米材料，形成多个传感器单元。

6.如权利要求1至4中任一项所述的光电颜色传感器，其特征在于，为叠层结构，每一层包含至少一个传感器单元，各层之间设有平坦化介质及互联结构。

7.如权利要求1至4中任一项所述的光电颜色传感器，其特征在于，所述光谱响应的波长范围为300-30000纳米。

8.一种制备光电颜色传感器的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)获得位于衬底上的本征半导体双壁或多壁碳纳米管；

2)在碳纳米管上通过电子束曝光或光学曝光方法形成电极的图案形状，然后采用镀膜方法制备金属电极，在碳纳米管两端形成不同金属材料的电极；

3)通过电流剥离双壁或多壁碳纳米管的外层，剥离程度不同的沟道即有不同的光谱响应特性。

9.一种制备光电颜色传感器的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将光谱响应特性不同的半导体性单壁或双壁、多壁碳纳米管定位沉积在在衬底上的不同单元区域；

2)在碳纳米管上通过电子束曝光或光学曝光方法形成电极的图案形状，然后采用镀膜方法制备金属电极，在碳纳米管两端形成不同种金属材料的电极。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，通过增加平坦化介质形成叠层形式的光电颜色传感器，各层之间设有互联结构。