[发明专利]气体筛选膜及其制造方法和面罩

说明书

本发明提供一种气体筛选膜，所述气体筛选膜包括至少一个气体筛选元件，所述气体筛选元件形成为包括栅极、绝缘间隔层、第一电极、半导体纳米片分离层和第二电极的晶体管，所述栅极与所述半导体纳米片分离层之间设置有所述绝缘间隔层。本发明还提供一种气体筛选膜的制造方法和一种面罩。所述气体筛选膜可以根据需求对多种不同的气体进行筛分。

技术领域

本发明涉及气体筛选领域，具体地，涉及一种气体筛选膜、该气体筛选膜的制造方法和包括所述气体筛选膜的面罩。

背景技术

总体而言，气体筛选方法分为化学方法和物理方法两大类，其中，物理方法是利用气体筛选膜对分子量不同的气体进行分离筛选。但是，目前常用的气体筛选膜仅能够对分子量相差较大的气体(例如，氢气和二氧化碳)进行分离，无法对分子量接近的气体进行筛选分离，从而限制了气体筛选膜的应用领域。

因此，如何对气体分子量相差较小的不同气体进行筛分成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体筛选膜、该气体筛选膜的制造方法和包括所述气体筛选膜的面罩。所述气体筛选膜能够对分子量相差较小的气体进行筛分。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种气体筛选膜，其中，所述气体筛选膜包括至少一个气体筛选元件，所述气体筛选元件形成为包括栅极、绝缘间隔层、第一电极、半导体纳米片分离层和第二电极的晶体管，所述栅极与所述半导体纳米片分离层之间设置有所述绝缘间隔层。

优选地，在同一个所述气体筛选元件中，所述栅极、所述绝缘间隔层、所述第一电极、所述半导体纳米片分离层和所述第二电极层叠设置。

优选地，所述气体筛选膜包括多个沿平行于层叠设置的方向间隔设置的所述气体筛选元件。

优选地，在同一个所述气体筛选元件中，所述栅极、所述绝缘间隔层和所述半导体纳米片分离层层叠设置，所述第一电极和第二电极设置在同一层，且互相间隔，所述第一电极的至少一部分设置在所述半导体纳米片分离层上，所述第二电极的至少一部分设置在所述半导体纳米片分离层上。

优选地，所述气体筛选膜包括多个沿垂直于层叠设置的方向间隔设置的所述气体筛选元件，多个所述气体筛选元件的纳米片分离层形成为一体。

优选地，所述半导体纳米片分离层的材料为金属有机框架材料纳米膜片或者层状过渡金属硫化物。

优选地，所述栅极、所述第一电极和所述第二电极中的至少一者由单层石墨烯材料制成，或者，

所述栅极、所述第一电极和所述第二电极中的至少一者由纳米银线网制成，所述纳米银线网包括多条交错的纳米银线。

优选地，所述绝缘间隔层的材料包括三氧化二铝。

优选地，所述气体筛选膜包括与所述栅极层电连接的栅极引线、与所述第一电极层电连接的第一电极引线和与所述第二电极层电连接的第二电极引线。

作为本发明的第二个方面，提供一种气体筛选膜的制造方法，其中，所述气体筛选膜包括至少一个气体筛选元件，所述制造方法包括：

形成气体筛选元件，所述气体筛选元件形成为包括栅极、绝缘间隔层、第一电极、半导体纳米片分离层和第二电极的晶体管，所述栅极与所述半导体纳米片分离层之间设置有所述绝缘间隔层。

优选地，所述气体筛选膜包括多个沿平行于层叠设置的方向间隔设置的所述气体筛选元件，形成气体筛选元件的步骤包括：

提供衬底基板；

在所述衬底基板上形成栅极层；

形成绝缘层；

形成第一电极层；

形成半导体纳米片分离材料层；