具有大表面积垂直装置设计的基于噻吩基高性能有机半导体材料的气体传感器制造方法及图纸

技术编号:24495125 阅读:43 留言:0更新日期:2020-06-13 02:43
本文描述了基于垂直沟道有机半导体(OSC)二极管的超敏气体传感器,以及制造这种装置的方法,及其用途。有机传感层包括连接顶部电极和底部电极以传送垂直电流的基于稠合噻吩的有机聚合物。纳米多孔顶部电极结构能够使环境气体分子与垂直有机沟道之间接触。所述装置具有高度灵敏性,易于加工并且具有长的贮藏寿命。

Gas sensor based on thiophene based high performance organic semiconductor material with large surface area vertical device design

【技术实现步骤摘要】
具有大表面积垂直装置设计的基于噻吩基高性能有机半导体材料的气体传感器背景
本文描述了基于垂直沟道有机半导体(OSC)二极管的超敏气体传感器,以及制造这种装置的方法,及其用途。有机传感层包括连接顶部电极和底部电极以提供垂直电流的基于稠合噻吩的有机聚合物。纳米多孔顶部电极结构能够使环境气体分子与垂直有机沟道之间接触。所述装置具有高度灵敏性,易于加工并且具有长的贮藏寿命。当气体分子(例如含氨化合物)使OSC沟道减少时,电流受影响并且获得可逆的信号输出。
技术介绍
对有机电子装置的极大兴趣引起了对有机半导体装置的广泛研究,尤其是在医学领域和医疗装置领域。由于装置的灵敏度提高以及装置变得越来越小并且有创性减少,可以设想检测生物标志物在监测人们健康方面将变得越来越重要。例如,如果生物标志物的无创检测可以定期(例如,每天)进行,则可以有助于预防医学或帮助改善患有慢性疾病的患者的治疗质量。无创获得生物标志物的一种吸引人的方式是检测患者呼出气体中的特定气体分子。已经有许多研究旨在验证使用呼吸生物标志物进行疾病识别或帮助诊断的功效。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子传感装置,其包括:/n基材;/n阴极;/n相对于阴极正偏置的阳极;/n绝缘层;/n半导体层,其包含具有以下结构的有机半导体聚合物:/n

【技术特征摘要】
1.一种电子传感装置,其包括:
基材;
阴极;
相对于阴极正偏置的阳极;
绝缘层;
半导体层,其包含具有以下结构的有机半导体聚合物:



其中,每个x独立地为NR5、S、Se或O;每个R1独立地为氢、卤素、C1-C40烷基、C1-C40烯基、C1-C40炔基、C1-C40烷氧基、C1-C40环烷基、C1-C40芳基、C1-C40杂芳基、C1-C40杂环烷基、C1-C40共轭基团,其中的任何一种可以任选地被C1-C20烷基、C1-C20烯基、C1-C20炔基、C3-C20环烷基、卤素、羟基、C6-C20芳基、C6-C20杂芳基、烷氧基、羧基、羧酸、氰基或杂环基取代;每个R5独立地为氢或C1-C40烷基,其可以任选地被C1-C20烷基取代;m为1至10的整数,n为2至10,000的整数,并且每个Ar独立地为任选取代的共轭基团、任选取代的芳基、或任选取代的杂芳基。


2.如权利要求1所述的电子传感装置,其中,每个Ar独立地为以下中的一种:






其中,每个x独立地为NR5、S、Se或O;每个R2独立地为氢、卤素、C1-C40烷基、C1-C40烯基、C1-C40炔基、C1-C40烷氧基、C1-C40环烷基、C1-C40芳基、C1-C40杂芳基、C1-C40杂环烷基、C1-C40共轭基团,其中的任何一种可以任选地被C1-C20烷基、C1-C20烯基、C1-C20炔基、C3-C20环烷基、卤素、羟基、C6-C20芳基、C6-C20杂芳基、烷氧基、羧基、羧酸、氰基或杂环基取代;每个R3独立地为氢、C1-C40烷基、C1-C40烯基、C1-C40烷氧基、C1-C40环烷基、C1-C40芳基、C1-C40杂芳基或C1-C40共轭基团,其中的任何一种可以任选地被C1-C20烷基、C1-C20烯基、C1-C20炔基、C3-C20环烷基、卤素、羟基、C6-C20芳基、C6-C20杂芳基、烷氧基、羧基、羧酸、氰基或杂环基取代;每个R4独立地为氢、C1-C40烷基、氰基、酯或羧酸;并且每个R6独立地为氢、C1-C40烷基、氰基、酯或羧酸。


3.如权利要求2所述的装置,其中,R1、R2、R3、R4和R6中的一个或多个是任选取代的C15-C35烷基。


4.如权利要求3所述的装置,其中,R1、R2、R3或R4中的一个或多个是具有至少一个支化点的任选取代的C15-C35烷基。


5.如权利要求4所述的装置,其中,R1、R2或R3中的一个或多个可以是任选取代的C15-C35烷基。


6.如权利要求5所述的装...

【专利技术属性】
技术研发人员:贺明谦李阳刘洪铨K·梅罗特拉孟心飞冉晓雯
申请(专利权)人:康宁股份有限公司财团法人交大思源基金会
类型:发明
国别省市:美国;US

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