[发明专利]纳流控场效应管及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳流控场效应管，其特征在于，包括：第一纳米多孔膜、第二纳米多孔膜和电极；所述第一纳米多孔膜中纳米孔道内表面带有正电荷，所述第二纳米多孔膜中纳米孔道内表面带有负电荷；所述电极包括门电极和驱动电极；

所述第二纳米多孔膜的两个表面分别结合所述第一纳米多孔膜，所述第二纳米多孔膜上设有所述门电极；或，所述第一纳米多孔膜的两个表面分别结合所述第二纳米多孔膜，所述第一纳米多孔膜上设有所述门电极，构建具有NPN或PNP结构的纳流控场效应管。

2.根据权利要求1所述的纳流控场效应管，其特征在于，所述第一纳米多孔膜为修饰的PET纳米多孔膜、修饰的PC纳米多孔膜或聚苯胺膜。

3.根据权利要求2所述的纳流控场效应管，其特征在于，所述第二纳米多孔膜为Nafion膜或未修饰的PET纳米多孔膜。

4.根据权利要求1-3任一项所述的纳流控场效应管，其特征在于，所述第一纳米多孔膜中纳米孔道的尺寸为20-50nm；所述第一纳米多孔膜的厚度为10-50μm；

所述第二纳米多孔膜中纳米孔道的尺寸为20-50nm；所述第二纳米多孔膜的厚度为10-50μm。

5.根据权利要求1-3任一项所述的纳流控场效应管，其特征在于，采用导电银胶将导线从第二纳米多孔膜上引出，形成门电极；或，采用导电银胶将导线从第一纳米多孔膜上引出，形成门电极；

驱动电极采用Ag/AgCl电极。

6.根据权利要求1-3任一项所述的纳流控场效应管，其特征在于，所述第一纳米多孔膜中纳米孔道为锥形。

7.一种权利要求1-6任一项所述的纳流控场效应管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)提供PET纳米多孔膜，然后对其进行修饰，使其纳米孔道内表面带有正电荷，或，提供聚苯胺膜；

(b)在步骤(a)获得的纳米孔道内表面带有正电荷的PET纳米多孔膜或聚苯胺膜表面涂敷一层Nafion膜或叠加一层未修饰的PET纳米多孔膜，并将其与另一步骤(a)获得的纳米孔道内表面带有正电荷的PET纳米多孔膜或聚苯胺膜结合，门电极施加在Nafion膜或未修饰的PET纳米多孔膜上，得到NPN结构的纳流控场效应管。

8.一种权利要求1-6任一项所述的纳流控场效应管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)提供PET纳米多孔膜，然后对其进行修饰，使其纳米孔道内表面带有正电荷，或，提供聚苯胺膜；

(b)提供未修饰的PET纳米多孔膜或Nafion膜；在未修饰的PET纳米多孔膜或Nafion膜表面叠加一层步骤(a)获得的纳米孔道内表面带有正电荷的PET纳米多孔膜或涂敷一层聚苯胺膜，并将其与另一未修饰的PET纳米多孔膜或Nafion膜结合，门电极施加在纳米孔道内表面带有正电荷的PET纳米多孔膜或聚苯胺膜上，得到PNP结构的纳流控场效应管。

9.根据权利要求7或8所述的纳流控场效应管的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，在第一纳米多孔膜中进行修饰的方法包括：

首先，将待修饰第一纳米多孔膜浸于1-(3-甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与N-羟基琥珀酰亚胺磺酸盐混合溶液中30-60分钟；接着将其清洗后置于(2-氨基乙基)三甲基氯化铵溶液中12小时以上。

10.一种权利要求1-6任一项所述的纳流控场效应管在生物分子检测或制备人工神经网络开关器件中的应用。