一种基于硒化铟晶体管的PVDF压电传感器及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种基于硒化铟晶体管的PVDF压电传感器及其制作方法，属于压电传感器领域，包括P型硅片、二氧化硅薄膜、三氧化二铝薄膜、金属电极、InSe纳米薄膜和PVDF薄膜，P型硅片的一侧上表面设置二氧化硅薄膜、三氧化二铝薄膜和InSe纳米薄膜，InSe纳米薄膜上设置有PMMA层，两个金属电极固定于InSe纳米薄膜上，P型硅片的另一侧上表面设置有PVDF薄膜，PVDF薄膜上下表面均设有一层Au，Au与金属电极相连。本发明专利技术选择具有高灵敏、高迁移率的二维硒化铟材料和具有优异压电特性的PVDF薄膜来提供信号，使用晶体管的本征放大作用，放大由PVDF提供的压力信号，大大提高压力传感器的检测精度以及灵敏度。

A PVDF piezoelectric sensor based on indium selenide transistor and its fabrication method

The invention relates to a P VDF piezoelectric sensor based on indium selenide transistor and its fabrication method, belonging to the field of piezoelectric sensors, including P-type silicon wafer, silicon dioxide film, aluminium trioxide film, metal electrode, InSe nano-film and P VDF thin film, silicon dioxide film, aluminium trioxide film and InSe nano-film are arranged on one side of P-type silicon wafer, and InSe nano thin film is arranged on the top of InSe nano thin film. PMMA layer is arranged, two metal electrodes are fixed on InSe nano-film, PVDF film is arranged on the other side of P-type silicon wafer, and a layer of Au is arranged on the upper and lower surfaces of PVDF film, and Au is connected with metal electrode. The present invention chooses two-dimensional indium selenide material with high sensitivity and mobility and PVDF thin film with excellent piezoelectric characteristics to provide signal, uses the intrinsic amplification of transistors to amplify the pressure signal provided by PVDF, and greatly improves the detection accuracy and sensitivity of the pressure sensor.

【技术实现步骤摘要】
一种基于硒化铟晶体管的PVDF压电传感器及其制作方法
本专利技术涉及一种基于硒化铟晶体管的PVDF压电传感器及其制作方法，属于压电传感器

技术介绍
近年来，压电传感器设备已经在广泛地应用在诸多
，如显示器，机器人，能量采集器等。在生物医药领域，高灵敏、集成化的压力传感器的发展受到众多科学家的关注，在触诊和机器人手术中，直接接触物理对象的高灵敏触觉传感器是迫切需要的，而选择合适的压电材料以及传感器的结构是目前压电领域研究的热点。步入21世纪以来，纳米材料与技术的研究领域和应用前景迅速拓展到信息、能源、材料、生物、医学等方面。纳米材料由于其种类繁多，且表现出了优异的各项性能，被广泛的用于组装各种纳米电子器件，并日益影响着人类日常的生活。二维层状半导体材料表现出不同于块体材料的物理和化学性质，在纳米电子器件和纳米光电子器件中展现了巨大的应用前景，因此成为材料和电子领域研究的热点。其中典型的为石墨烯和二硫化钼，石墨烯虽具有优良的性质，其零带隙的能带结构使得基于石墨烯的场效应晶体管具有极低的电流开关比、光电探测器具有极低的光电探测信噪比，大大限制了石墨烯在高性能微电子和光电子领本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于硒化铟晶体管的PVDF压电传感器，其特征在于，包括P型硅片、二氧化硅薄膜、三氧化二铝薄膜、两个金属电极、InSe纳米薄膜和PVDF薄膜，所述P型硅片的一侧上表面依次设置所述二氧化硅薄膜、三氧化二铝薄膜和InSe纳米薄膜，所述InSe纳米薄膜上还设置有PMMA层，两个金属电极固定于InSe纳米薄膜上，所述P型硅片的另一侧上表面设置有所述PVDF薄膜，所述PVDF薄膜上下表面均设有一层Au，所述Au与金属电极之间相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于硒化铟晶体管的PVDF压电传感器，其特征在于，包括P型硅片、二氧化硅薄膜、三氧化二铝薄膜、两个金属电极、InSe纳米薄膜和PVDF薄膜，所述P型硅片的一侧上表面依次设置所述二氧化硅薄膜、三氧化二铝薄膜和InSe纳米薄膜，所述InSe纳米薄膜上还设置有PMMA层，两个金属电极固定于InSe纳米薄膜上，所述P型硅片的另一侧上表面设置有所述PVDF薄膜，所述PVDF薄膜上下表面均设有一层Au，所述Au与金属电极之间相连。2.根据权利要求1所述的基于硒化铟晶体管的PVDF压电传感器，其特征在于，所述二氧化硅薄膜为热氧化的且厚度为80～120nm的二氧化硅薄膜。3.根据权利要求2所述的基于硒化铟晶体管的PVDF压电传感器，其特征在于，所述P型硅片为重掺杂的P型硅片，所述三氧化二铝薄膜的厚度为10～15nm。4.根据权利要求3所述的基于硒化铟晶体管的PVDF压电传感器，其特征在于，所述PMMA层的厚度为200～250nm，所述硒化铟纳米薄膜厚度为20～50nm。5.根据权利要求4所述的基于硒化铟晶体管的PVDF压电传感器，其特征在于，所述Au的厚度为50～100nm。6.根据权利要求5所述的基于硒化铟晶体管的PVDF压电传感器，其特征在于，所述金属电极为Ti/Au电极，其中，Ti的厚度为5～15nm，Au的厚度为50～100nm。7.一种权利要求1所述的基于硒化铟晶体管的PVDF压电传感器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)准备热氧化了二氧化硅的P型硅片，进行清洗；(2)清洗完毕，使用原子层沉积技术在100～200℃下沉积三氧化二铝，使得三氧化二铝薄膜的厚度为10～15nm；(3)在生长有二氧化硅薄膜和三氧化二铝薄膜的P型硅片上制备InSe纳米薄膜；(4)利用光学显微镜定位多层InSe纳米薄膜，用金属掩膜版定义电极位置，放置在电子束蒸发沉积系统中，蒸镀金属电极，得到器件一；...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩琳，姜建峰，桑元华，王孚雷，张宇，刘宏，
申请(专利权)人：山东大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44