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[发明专利]基于负电容效应的碳基场效应晶体管传感器-CN202011447171.0有效
发明人：刘逸为;曹觉先;张志勇;赵为 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2020-12-08 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G01N27/00 文献下载
摘要：本发明提供一种基于负电容效应的碳基场效应晶体管传感器，包括：位于底层的栅极；位于栅极的一侧的底栅介质层；位于底栅介质层背离栅极一侧表面的碳纳米管沟道层；位于碳纳米管沟道层背离底栅介质层一侧表面的顶栅介质层；位于顶栅介质层背离碳纳米管沟道层一侧表面的铁电材料层、源极与漏极，铁电材料层设置在源极与漏极之间、并与源极与漏极分别电连接；以及位于铁电材料层背离顶栅介质层一侧表面的敏感层，敏感层作为传感器探针，被设置成包括用于探测待测对象的敏感材料；其中，铁电材料层被设置成通过底层的栅极施加外部电场至铁电材料的矫顽电压区间，使得铁电材料工作在负电容效应区间，提高低浓度检测的灵敏度。
基于电容效应场效应晶体管传感器

[发明专利]高重复性薄膜型PPB级甲醛气体传感器及其制备方法-CN202111360867.4有效
发明人：张勇;彭祥;刘佳蓓;谭瑜鸣;曹觉先;胡金勇 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2021-11-17 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G01N27/12 文献下载
摘要：本发明提供一种高重复性薄膜型PPB级甲醛气体传感器及其制备方法，其制备方法包括：取一定量的CuO纳米颗粒溶于稀硝酸溶液中，在室温下磁力搅拌，生成蓝色前驱体溶液；将一定量的乙二醇丙醚溶于前驱体溶液内，在室温下磁力搅拌，获得得到硝酸铜墨水；使用所述配置的硝酸铜墨水基于电子纳米材料沉积喷墨打印技术在Ag‑Pd叉指电极上打印敏感层，形成均匀地覆盖叉指电极区域的规则的敏感膜，得到传感器件；将传感器件放入60℃干燥箱干燥，干燥后在加热台上退火后，获得基于喷墨打印的甲醛气体传感器。通过本发明可实现PPB级的甲醛气体的痕量检测传感器的高可重复性制备以及高一致性检测，尤其是可实现低浓度下的检测。
重复性薄膜 ppb 甲醛气体传感器及其制备方法

[发明专利]一种利用电解液物态变化构筑含孔微纳结构的方法-CN202210684931.2在审
发明人：王艳玲;姚颖;董晗;杨士宽;赵丽妍;崔傲然;曹觉先 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2022-06-14 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： C25F3/14 文献下载
摘要：本发明提供一种利用电解液物态变化构筑含孔微纳结构的方法，属于微纳加工技术领域。该方法如下：在电沉积过程中，通过升减温度对电解液进行冷冻凝固与融化等操作，使电解液物质状态(固态与液态)发生转变，进而造成体系内电解质浓度、离子传输方向、pH及介质温度等变量发生变化，在导电基底表面构筑出通心孔、半通心孔、双壁/多壁壳层开孔等含孔微纳结构。本发明提供的方法只需利用电解液简单的物态变化，便能快速高效调节与含孔微纳结构构筑紧密相关的传质传荷变量，提供温和快速的条件弥补了传统含孔结构制备技术的不足。所构筑的微纳结构在吸附过滤、能源、光电催化、化学传感、隐形成像、药物/基因搭载诊疗等方面具有较好的应用前景。
一种利用电解液物态变化构筑含孔微纳结构方法

[发明专利]碳基场效应晶体管传感器-CN202011444776.4有效
发明人： 曹觉先;刘逸为;张志勇;赵为 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2020-12-08 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G01N27/414 文献下载
摘要：本发明涉及场效应管领域，公开一种碳基场效应晶体管传感器，包括：位于底层的栅极；位于栅极的一侧的第一介质层；位于所述第一介质层背离所述栅极一侧表面的碳纳米管层；位于所述碳纳米管层背离所述第一介质层一侧表面的第二介质层；位于所述第二介质层背离所述碳纳米管层一侧表面的铁电材料层、源极与漏极，所述铁电材料层设置在源极与漏极之间、并与源极与漏极分别电连接；以及位于铁电材料层背离第二介质层一侧表面的敏感层；其中，所述敏感层作为传感器探针，被设置成包括用于探测待测对象的敏感材料。本发明通过铁电层与碳纳米管的界面处累积的电荷所产生的电场对碳纳米管的沟道形成影响，提高传感器的响应灵敏度。
场效应晶体管传感器

[发明专利]基于Au@MoS2-CN202110395520.7有效
发明人：张勇;陈佩;胡金勇;曹觉先 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2021-04-13 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： G01N21/552 文献下载
摘要：本发明提供一种基于Au@MoS2的局域表面等离子体增强NO2气体传感器及制备方法，包括以下步骤：制备MoS2纳米片，所述MoS2纳米片具有六方结构；采用Au纳米粒子对MoS2纳米片进行修饰，得到异质结构的Au@MoS2；以及以异质结构的Au@MoS2作为敏感材料制备气体传感器；将所述气体传感器固定设置在检测盒的第一腔体内；在所述检测盒的第二腔体内设置光源，用于在检测时面向所述气体传感器发出530 nm波长范围的光，提供光辅助环境，并设置有用于供气体流过的通道。本发明制备的气体传感器，通过引入金纳米粒子的局域表面等离子体共振效应，制备的NO2气体传感器检测限低、抗湿干扰性强，且稳定性且恢复率均优于传统传感器。
基于 au mos base sub

[实用新型]用于中医脉象复现的碳基场效应晶体管压力传感器-CN202221427209.2有效
发明人：刘逸为;吴思敏;曹觉先;张志勇 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2022-06-08 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： H01L27/28 文献下载
摘要：本实用新型提供一种用于中医脉象复现的碳基场效应晶体管压力传感器，包括三个独立的脉象复现通道，每个脉象复现通道由一个脉搏感应组件以及对应设置的一个CNT‑FET型传感组件构成；每个脉象复现通道的CNT‑FET型传感组件通过导电介质与直接作用于人体皮肤表面的脉搏感应组件电连接，脉搏感应组件具有一手指模拟通道，用于感应脉象及其变化，手指模拟通道的感应输出通过导电介质传输至对应的CNT‑FET型传感组件，基于三个脉象复现通道的CNT‑FET型传感组件的响应输出，获得脉象数据。本实用新型提出的用于中医脉象复现的碳基场效应晶体管压力传感器，达到微米级水平，能够实现对脉搏信号高灵敏度、低功耗、便携、安全的实时监测，可视化地复现脉象，促进中医传承。
用于中医脉象复现场效应晶体管压力传感器

[发明专利]用于中医脉象复现的碳基场效应晶体管压力传感器-CN202210647714.6在审
发明人：刘逸为;吴思敏;曹觉先;张志勇 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2022-06-08 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： H01L27/28 文献下载
摘要：本发明提供一种用于中医脉象复现的碳基场效应晶体管压力传感器，包括三个独立的脉象复现通道，每个脉象复现通道由一个脉搏感应组件以及对应设置的一个CNT‑FET型传感组件构成；每个脉象复现通道的CNT‑FET型传感组件通过导电介质与直接作用于人体皮肤表面的脉搏感应组件电连接，脉搏感应组件具有一手指模拟通道，用于感应脉象及其变化，手指模拟通道的感应输出通过导电介质传输至对应的CNT‑FET型传感组件，基于三个脉象复现通道的CNT‑FET型传感组件的响应输出，获得脉象数据。本发明提出的用于中医脉象复现的碳基场效应晶体管压力传感器，达到微米级水平，能够实现对脉搏信号高灵敏度、低功耗、便携、安全的实时监测，可视化地复现脉象，促进中医传承。
用于中医脉象复现场效应晶体管压力传感器

[发明专利]一种类火龙果肉形貌的多层次一氧化锰复合微米球的制备方法-CN201910893306.7有效
发明人：杨利文;魏晓林;黄首吉;曹觉先 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2019-09-20 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： C01G45/02 文献下载
摘要：本发明涉及类火龙果肉形貌的多层次一氧化锰复合微米球的制备方法，包括如下步骤：1)将锰源和盐酸多巴胺依次加入去离子水中，搅拌溶解；2)在步骤1)所得溶液中引入碱性和碳酸根离子，利用原位聚合和自组装反应制备球形碳酸锰与聚多巴胺前驱体；3)将步骤2)所得前驱体干燥后在预定温度下和惰性气体氛围中进行煅烧，即得类火龙果肉形貌复合颗粒堆叠而成的一氧化锰与氮掺杂碳多层次微米球复合材料。本发明采用液相原位自聚合/组装和煅烧的制备方法，合成了一种类火龙果肉形貌复合颗粒堆叠而成的一氧化锰/氮掺杂碳多层次微米球电极材料。该材料作为锂离子电池负极材料，比容量高，倍率性能好，特别是具有超长的循环寿命。该材料合成工艺简单，重复性好，适合规模化生产，具有良好的市场推广价值。
种类火龙果肉形貌多层次氧化锰复合微米制备方法

[实用新型]用于痕量甲醛气体检测的栅极敏感型FET气体传感器阵列-CN202121640127.1有效
发明人：张勇;刘灿;张志勇;曹觉先;关笑笑 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2021-07-19 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： G01N27/414 文献下载
摘要：本实用新型提供一种用于痕量甲醛气体检测的栅极敏感型FET气体传感器阵列，包括：阵列基板；在阵列基本表面通过半导体工艺制备的多个甲醛气体传感器，所述甲醛气体传感器为栅极敏感型传感器，并且多个甲醛气体传感器成周期性分布；其中，所述栅极敏感型传感器包括以碳纳米管作为沟道的FET传感器，依次包括：碳纳米管(CNT)构成的沟道层；位于沟道层上方的介电层；位于沟道层两侧并分隔开的源极以及漏极，介电层位于源极与漏极之间；以及位于源极与漏极之间并形成于介电层上方的敏感层，作为栅极，所述敏感层为连续分布的贵重金属敏感层。本实用新型的栅极敏感型FET气体传感器阵列，可在气体种类繁多的复杂环境下，例如常见的空气环境中，实现对痕量甲醛气体进行精准检测。
用于痕量甲醛气体检测栅极敏感 fet 传感器阵列

[发明专利]用于痕量甲醛气体检测的栅极敏感型FET气体传感器阵列及其制备方法-CN202110813558.1在审
发明人：张勇;刘灿;张志勇;曹觉先;关笑笑 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2021-07-19 - 公布日： 2021-11-12 - 主分类号： G01N27/414 文献下载
摘要：本发明提供一种用于痕量甲醛气体检测的栅极敏感型FET气体传感器阵列，包括：阵列基板；在阵列基本表面通过半导体工艺制备的多个甲醛气体传感器，所述甲醛气体传感器为栅极敏感型传感器，并且多个甲醛气体传感器成周期性分布；其中，所述栅极敏感型传感器包括以碳纳米管作为沟道的FET传感器，依次包括：碳纳米管(CNT)构成的沟道层；位于沟道层上方的介电层；位于沟道层两侧并分隔开的源极以及漏极，介电层位于源极与漏极之间；以及位于源极与漏极之间并形成于介电层上方的敏感层，作为栅极，所述敏感层为连续分布的贵重金属敏感层。本发明的栅极敏感型FET气体传感器阵列，可在气体种类繁多的复杂环境下，例如常见的空气环境中，实现对痕量甲醛气体进行精准检测。
用于痕量甲醛气体检测栅极敏感 fet 传感器阵列及其制备方法

[发明专利]一种长循环寿命、高比容量柔性电极的制备工艺-CN201910033360.4有效
发明人：魏晓林;黄首吉;杨利文;张祺;曹觉先 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2019-01-14 - 公布日： 2021-10-26 - 主分类号： H01M4/1397 文献下载
摘要：本发明涉及一种长循环寿命、高比容量柔性电极的制备工艺，包括如下步骤：(1)多壁碳纳米管的酸处理；(2)电极的制备：将锰源和经步骤(1)处理后的多壁碳纳米管按预定比例混合分散于溶液中，在预定温度通过静电相互作用使得锰源中的锰离子吸附到多壁碳纳米管上，然后加入碳酸盐溶液，反应预定时间生成锚定在多壁碳纳米管上的碳酸锰，再进行真空抽滤、干燥形成柔性薄膜，最后将柔性薄膜在预定温度和惰性气体氛围下持续反应预定时间使得碳酸锰分解形成氧化锰。本发明制备方法简单易行，所用原料价格低廉，且制备的产品柔韧性好、活性物质含量高，当作为锂电池柔性负极时表现出长循环寿命和高比容量。
一种循环寿命容量柔性电极制备工艺

[实用新型]碳基场效应晶体管传感器-CN202022953776.9有效
发明人： 曹觉先;刘逸为;张志勇;赵为 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2020-12-08 - 公布日： 2021-08-31 - 主分类号： G01N27/414 文献下载
摘要：本实用新型涉及场效应管领域，公开一种碳基场效应晶体管传感器，包括：位于底层的栅极；位于栅极的一侧的第一介质层；位于所述第一介质层背离所述栅极一侧表面的碳纳米管层；位于所述碳纳米管层背离所述第一介质层一侧表面的第二介质层；位于所述第二介质层背离所述碳纳米管层一侧表面的铁电材料层、源极与漏极，所述铁电材料层设置在源极与漏极之间、并与源极与漏极分别电连接；以及位于铁电材料层背离第二介质层一侧表面的敏感层；其中，所述敏感层作为传感器探针，被设置成包括用于探测待测对象的敏感材料。本实用新型通过铁电层与碳纳米管的界面处累积的电荷所产生的电场对碳纳米管的沟道形成影响，提高传感器的响应灵敏度。
场效应晶体管传感器

[实用新型]基于负电容效应的碳基场效应晶体管传感器-CN202022953644.6有效
发明人：刘逸为;曹觉先;张志勇;赵为 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2020-12-08 - 公布日： 2021-06-25 - 主分类号： H01L51/05 文献下载
摘要：本实用新型提供一种基于负电容效应的碳基场效应晶体管传感器，包括：位于底层的栅极；位于栅极的一侧的底栅介质层；位于底栅介质层背离栅极一侧表面的碳纳米管沟道层；位于碳纳米管沟道层背离底栅介质层一侧表面的顶栅介质层；位于顶栅介质层背离碳纳米管沟道层一侧表面的铁电材料层、源极与漏极，铁电材料层设置在源极与漏极之间、并与源极与漏极分别电连接；以及位于铁电材料层背离顶栅介质层一侧表面的敏感层，敏感层作为传感器探针，被设置成包括用于探测待测对象的敏感材料；其中，铁电材料层被设置成通过底层的栅极施加外部电场至铁电材料的矫顽电压区间，使得铁电材料工作在负电容效应区间，提高低浓度检测的灵敏度。
基于电容效应场效应晶体管传感器

[实用新型]甲醛气体传感器-CN202022248769.9有效
发明人：张勇;孟繁朴;曹觉先;宋逸俏;胡金勇;张志勇 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2020-10-12 - 公布日： 2021-05-14 - 主分类号： G01N27/12 文献下载
摘要：本实用新型提供一种甲醛气体传感器，包括壳体、LED发光源以及敏感元件；所述壳体设置有允许气体通过的通气口；所述LED发光源被设置为660nm的LED发光源；所述敏感元件包括一叉指电极、电极基底以及涂覆到叉指电极上的铁酸钬材料，铁酸钬材料涂覆到叉指电极上形成敏感层；所述LED发光源和敏感元件位于壳体内，并且相对地固定，使得LED发光源朝向敏感层发射红光，所述敏感层处于红光环境中进行甲醛气体检测。本实用新型的甲醛气体传感器，可在660nm的红光光场下对甲醛气体室温下的精确、稳定的识别，达到亚ppm的检测，最低检测标准可达80ppb，并具有良好的灵敏度，通过光辅助提升传感器对于甲醛气体的选择性。
甲醛气体传感器

[发明专利]红光辅助模式下的铁酸钬甲醛气体传感器及其制备方法-CN202011081762.0在审
发明人：张勇;孟繁朴;曹觉先;宋逸俏;胡金勇;张志勇 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2020-10-12 - 公布日： 2020-12-04 - 主分类号： G01N27/12 文献下载
摘要：本发明提供一种红光辅助模式下的铁酸钬甲醛气体传感器及其制备方法，包括封装外壳、底座、设置在封装外壳内的LED发光源以及设置在底座内的敏感元件；所述封装外壳被设置成封装所述底座，形成传感器本体，并且在所述底座的边缘设置有允许甲醛气体通过的气体通道，气体通道包括至少一个入口和至少一个出口；所述底座内还设置有固定到所述底座上的支架，所述敏感元件包括一叉指电极、电极基底以及涂覆到叉指电极上的铁酸钬材料，叉指电极与铁酸钬材料形成敏感层,电极基底黏附固定到所述支架上；其中，所述LED发光源被设置为660nm的LED发光源，并且用于朝向敏感层发射红光，使得所述敏感层处于红光环境中进行甲醛气体检测。
红光辅助模式铁酸钬甲醛气体传感器及其制备方法

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