一种电子鼻器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开的一种电子鼻器件及其制备方法，包括基底和形成在所述基底上的N×M个场效应晶体管(FET)型气体传感器阵列，阵列中的各气体传感器包括设置在基底上的金属电极和图形化的二维材料导电沟道，其中，传感器阵列按行进行同种修饰，按列施加相同的栅压。在气敏测试过程中，通过改变栅压来调节各传感单元的响应幅度，增强或抑制对特定气体的灵敏度，从而实现电子鼻器件对不同气体的选择性和差异性。用于低浓度混合气体的检测与识别，具有高灵敏度、高可靠性、抗噪能力强等技术优势。

An electronic nose device and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种电子鼻器件及其制备方法
本专利技术涉及半导体气敏传感器领域，具体为一种电子鼻器件及其制备方法。
技术介绍
随着经济的快速发展，工业排放导致越来越严重的大气污染，大气质量监测日益重要；在生产环节中，经常需要监测易燃易爆或有毒气体在空气中的浓度，以确保安全生产；在食品领域，产品的品质和新鲜度等也可以通过气体传感器进行检测；在生物医疗领域，人体呼气中微量的挥发性有机气体(VOC)的检测可用于辅助医疗诊断。然而，单一组分的气敏传感器很难满足这类应用要求。此外，特别是随着物联网的发展，在生产和物流的各环节都将需要更多的气体传感器，分布式传感成为未来生产生活信息化的一个重大发展趋势。分布式传感期望未来的气体传感器具有更小尺寸和更低功耗。因此需要研制针对超低浓度、多组分混合气体识别的新型气体传感器。将多个具有不同气敏特性的气体传感器组成阵列，通过各器件的响应数据组成的“图像”对气体组分进行判断，基于这种原理的气体感知系统通常称为“电子鼻”。由于绝大多数的气体传感器都存在交叉敏感性，气体组分和浓度并不能从阵列中一个传感单元的响应直接得到，而是需要通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子鼻器件，其特征在于，包括基底(5)，以及设在基底(5)上的N×M个FET型气体传感器阵列，同列中各气体传感器的栅极(2)施加相同的电压，同行中各气体传感器的导电沟道材料采用同种修饰，不同行中各气体传感器的导电沟道材料采用不同的修饰。/n

【技术特征摘要】
1.一种电子鼻器件，其特征在于，包括基底(5)，以及设在基底(5)上的N×M个FET型气体传感器阵列，同列中各气体传感器的栅极(2)施加相同的电压，同行中各气体传感器的导电沟道材料采用同种修饰，不同行中各气体传感器的导电沟道材料采用不同的修饰。


2.根据权利要求1所述的一种电子鼻器件，其特征在于，所述导电沟道材料为石墨烯、黑磷和MoS2中的一种。


3.根据权利要求1所述的一种电子鼻器件，其特征在于，所述各气体传感器的导电沟道材料采用纳米颗粒进行装载修饰。


4.根据权利要求3所述的一种电子鼻器件，其特征在于，所述纳米颗粒为Pt、Pd、Au、Ag、Ni、Cu、SnO2、ZnO、TiO2、CuO、WS2、CdS或Fe3O4。


5.根据权利要求1所述的一种电子鼻器件，其特征在于，所述FET型气体传感器为背栅、顶栅、侧栅和围栅结构中的一种。


6.根据权利要求1所述的一种电子鼻器件，其特征在于，所述FET型气体传感器阵列，同列各气体传感器的栅极(2)施加相同的栅压，不同列施加不同的栅压。


7.根据权利要求6所述的一种电子鼻器件，其特征在于，所述栅极(2)施加的电压为-50～50V。


8.一种权利要求1-7任一项所述电子鼻器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在基底上制备N...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫华，吴海洋，卜祥瑞，李昕，王小力，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61