The invention discloses an organic thin film transistor nitrogen dioxide sensor based on an air dielectric layer and a preparation method thereof. The nitrogen dioxide sensor is a top gate top contact structure, which comprises a substrate, an organic semiconductor layer, a support film and a gate electrode arranged successively from the bottom to the top, and the organic semiconductor layer, the support film and the gate electrode are enclosed to form a dielectric layer, and the dielectric layer is supported on the An air dielectric layer is formed by the ambient air under the action of the supporting film, and an active electrode and a drain electrode are respectively arranged in the air dielectric layer and on the upper surface of the organic semiconductor layer. Compared with the traditional organic thin film transistor nitrogen dioxide sensor, the introduction of the air dielectric layer avoids the slow diffusion process of nitrogen dioxide in the semiconductor film, making the gas to be measured directly interact with the semiconductor channel, thus achieving a faster response recovery speed and high detection rate.
【技术实现步骤摘要】
一种基于空气介电层的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器及其制备方法
本专利技术属于气体传感器领域,具体的涉及一种基于空气介电层的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器及其制备方法。
技术介绍
二氧化氮是一种棕红色有刺激性气味的气体。主要来自于车辆废气、火力发电站和其他工业的燃料燃烧及硝酸、氮肥、炸药的工业生产过程。二氧化氮是一种影响空气质量的重要污染物,吸入二氧化氮会导致中毒反应甚至致命。二氧化氮主要损害呼吸道,吸入气体初期仅有轻微的眼及上呼吸道刺激症状,如咽部不适、干咳等。常经数小时至十几小时或更长时间潜伏期后发生迟发性肺水肿、成为呼吸窘迫综合征,出现胸闷、呼吸窘迫、咳嗽、咯泡沫痰、紫绀等。可并发气胸及纵隔气肿。肺水肿消退后两周左右可出现迟发性阻塞性细支气管炎。慢性毒害主要表现为神经衰弱综合征及慢性呼吸道炎症,个别病例出现肺纤维化,可引起牙齿酸蚀症。长期暴露在浓度为40到100毫克/立方米的二氧化氮环境中会影响人的身体健康。二氧化氮所带来的环境效应多种多样,包括:对湿地和陆生植物物种之间竞争与组成变化的影响;大气能见度的降低;地表水的酸化,富营养化以及增加水体中有害于鱼类和其它水生生物的毒素含量;腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等;渗入地下,可引起地下水酸化,酸化后的地下水中铝、铜、锌、镉等对人体有害金属元素的含量会偏。高二氧化氮也是形成光化学烟雾和酸雨的主要因素之一。因此,研制新型二氧化氮气体传感器替代传统的二氧化氮分析仪器和有机半导体传感器,以便快速检测和预警二氧化氮水平,具有重要意义。目前,检测二氧化氮 ...
【技术保护点】
1.一种基于空气介电层的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器,所述二氧化氮传感器为顶栅顶接触式结构,包括从下到上依次设置的衬底、有机半导体层、支撑膜和栅电极,其特征在于,所述有机半导体层、支撑膜和栅电极围合形成介电层,所述介电层在支撑膜作用下由外界环境空气形成空气介电层,在所述空气介电层内且在有机半导体层上表面上分别设置有源电极和漏电极。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于空气介电层的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器,所述二氧化氮传感器为顶栅顶接触式结构,包括从下到上依次设置的衬底、有机半导体层、支撑膜和栅电极,其特征在于,所述有机半导体层、支撑膜和栅电极围合形成介电层,所述介电层在支撑膜作用下由外界环境空气形成空气介电层,在所述空气介电层内且在有机半导体层上表面上分别设置有源电极和漏电极。
2.根据权利要求1所述的一种基于空气介电层的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器,其特征在于,所述空气介电层和支撑膜厚度均为1-500μm。
3.根据权利要求1所述的一种基于空气介电层的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器,其特征在于,所述支撑膜材料为聚(二甲基硅氧烷)、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚(4-乙烯基苯酚)、交联聚(4-乙烯基苯酚)和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种基于空气介电层的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器,其特征在于,所述有机半导体材料为并五苯、酞菁铜、红荧烯、六噻吩、6,13-双(三异丙基甲硅烷基乙炔基)并五苯、2,7-二辛[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩聚(2,5-二烷基噻吩-噻吩并[3,2-b]噻吩和聚3-己基噻吩中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种基于空气介电层的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器,其特征在于,所...
【专利技术属性】
技术研发人员:侯思辉,庄昕明,张晓华,高林,于军胜,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川;51
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