[发明专利]一种基于有机场效应晶体管的二氧化氮传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于有机场效应晶体管的二氧化氮传感器，包括从下到上依次设置的衬底、栅电极、栅极绝缘层和有机半导体层，所述有机半导体层上设置有源电极和漏电极，其特征在于，所述有机半导体层为可溶性的有机半导体材料，在有机半导体层加入质量分数为5％～10％的番茄红素。

2.根据权利要求1所述的一种基于有机场效应晶体管的二氧化氮传感器，其特征在于，所述衬底由硅片、玻璃、聚合物薄膜或金属箔制成。

3.根据权利要求1所述的一种基于有机场效应晶体管的二氧化氮传感器，其特征在于，所述栅极绝缘层由 无机绝缘材料或有机聚合物绝缘材料制备而成，所述无机绝缘材料为二氧化硅、三氧化二铝、氮化硅、二氧化钛的一种或多种，所述有机聚合物绝缘材料为聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯的一种或多种，所述栅极绝缘层厚度为20～520nm。

4.根据权利要求1所述的一种基于有机场效应晶体管的二氧化氮传感器，其特征在于，所述有机半导体层为聚3-己基噻吩、Tips-并五苯的一种或多种可溶性有机半导体材料，厚度为25～400nm。

5.根据权利要求1所述的一种基于有机场效应晶体管的二氧化氮传感器，其特征在于，所述栅电极、源电极和漏电极均为金、银、铜的一种或多种，厚度为10～100nm。

6.根据权利要求1所述的一种基于有机场效应晶体管的二氧化氮传感器，其特征在于，所述栅电极、源电极和漏电极均为氧化铟锡、氧化锌透明导电薄膜的一种或多种，厚度为10～100nm。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种基于有机场效应晶体管的二氧化氮传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：先利用洗涤剂、丙酮溶液、去离子水和异丙醇溶液对衬底进行彻底的清洗，清洗后干燥；

S2：在衬底的表面制备栅电极，形成栅电极的图形；

S3：在镀有栅电极的基板的上制备栅极绝缘层；

S4：将番茄红素与有机半导体溶液进行的混溶，在已形成栅电极，以及己覆盖栅极绝缘层的基板上制备有机半导体层，70℃热退火20分钟；

S5：在有机半导体层上制备源电极和漏电级；

S6：将步骤S5制得后的有机场效应晶体管进行封装。

8.根据权利要求7所述的一种基于有机场效应晶体管的二氧化氮传感器的制备方法，其特征在于，所述栅电极、源电极、漏电极是通过真空热蒸镀、磁控溅射、等离子体增强的化学气相沉积、丝网印刷、打印或旋涂中的任意一种方法制备。

9.根据权利要求7所述的一种基于有机场效应晶体管的二氧化氮传感器的制备方法，其特征在于，所述栅极绝缘层是通过等离子体增强的化学气相沉积、热氧化、旋涂或者真空蒸镀中的任意一种方法制备。

10.根据权利要求7所述的一种基于有机场效应晶体管的二氧化氮传感器的制备方法，其特征在于，所述有机半导体层是通过等离子体增强的化学气相沉积、热氧化、旋涂、真空蒸镀、辊涂、滴膜、压印、印刷或气喷中的任意一种方法制备。