基于碳纳米管叉指电极结构的传感器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及碳基传感器技术领域，提供一种基于碳纳米管叉指电极结构的传感器及其制备方法，该基于碳纳米管叉指电极结构的传感器包括衬底、介电层、碳纳米管电极以及敏感材料层。多个碳纳米管电极被设置成叉指电极形状，构成敏感材料的附着区域。本发明专利技术使用碳纳米管薄片制成的叉指电极，尺寸在纳米级，使其基本上呈现平坦的平面，敏感层不易发生塌陷从而形成台阶状的结构，而且即使敏感层存在一定的凹陷或者类似台阶结构，被捕获的对象以跨越的姿态在相邻的两个叉指电极间，在相邻叉指间的载流子流动性不受影响，依然具有良好的转移和电性接触，在整个叉指电极结构上形成良好的电性导通，保证传感器的高灵敏度响应输出，提高响应特性。特性。特性。

【技术实现步骤摘要】
基于碳纳米管叉指电极结构的传感器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及碳基传感器
，具体而言涉及一种基于碳纳米管叉指电极结构的传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]叉指电极是指状或梳状的面内有周期性图案的金属电极，可通过电化学工艺加工获得的超精细的电路。在叉指电极的图案上附加不同的敏感材料，可制备出不同的传感器，例如葡萄糖/血糖检测芯片、生物检测芯片(多肽检测、蛋白检测等)、DNA检测芯片、穿戴式健康监测芯片、化学成分(茶多酚、邻苯二酚、多酚等)检测、气体检测芯片等，可通过与被测目标分析物发生反应，并产生与目标分析物的含量、浓度成比例的电信号响应输出，实现对被测目标的检测，在生物医疗检测、环境在线监测，食品安全检测，公共安全等重要领域得到广泛的应用。
[0003]基于叉指电极的传感器，是一种电阻型传感器，具有叉指对数、叉指宽带、叉指间距以及电极厚度四个结构指标参数，对传感器的性能起到重要的影响。叉指的长宽比越大，叉指的密度越大，叉指电极的初始电阻越小，传感器的灵敏度和响应速度就会越高。当叉指电极结构尺寸减小到微米量级以下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于碳纳米管叉指电极结构的传感器，其特征在于，包括：衬底(1)，限定了第一表面和相对的第二表面；位于所述衬底(1)第一表面的介电层(2)；位于所述介电层(2)上方的呈片状的碳纳米管电极(3)；位于所述碳纳米管电极(3)所在区域的敏感材料层，被设置用于与被测目标接触；其中，多个碳纳米管电极(3)被设置成叉指电极形状，用于构成敏感材料的附着区域。2.根据权利要求1所述的基于碳纳米管叉指电极结构的传感器，其特征在于，所述碳纳米管电极(3)的厚度在纳米级。3.根据权利要求1所述的基于碳纳米管叉指电极结构的传感器，其特征在于，所述碳纳米管电极(3)的厚度在1
‑
10nm。4.根据权利要求1所述的基于碳纳米管叉指电极结构的传感器，其特征在于，所述碳纳米管电极(3)两侧通过Ti/Au层引出。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的基于碳纳米管叉指电极结构的传感器，其特征在于，所述传感器为气体传感器，用于检测气体种类和/浓度。6.根据权利要求5所述的基于碳纳米管叉指电极结构的传感器，其特征在于，所述气体传感器为用于检测一氧化碳、氨气、硫化氢或者甲醛气体的气体传感器，所述敏感材料层选自Pd@SnO2敏感薄膜、Co3O4敏感薄膜、ZnO敏感薄膜、Au/Ag敏感薄膜、TiO2敏感薄膜中的一种。7.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的基于碳纳米管叉指电极结构的传感器，其特征在于，所述传感器为电化学传感器，用于检测有机物或者无机物的种类和/或浓度。8.根据权利要求7所述的基于碳纳米管叉指电极结构的传感器，其特征在于，所述电化学传感器为用于检测乙醇、丙酮、苯的传感器，所述敏感材料层选自In2O3敏感薄膜、TiO2敏感薄膜、CuO敏感薄膜中的一种。9.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的基于碳纳米管叉指电极结构的传感器，其特征在于，所述传感器为生物传感器，用于检测生物物质的种类和/或浓度。10.根据权利要求9所述的基于碳纳米管叉指电极结构的传感器，其特征在于，所述生物传感器的敏感材料层为附着在碳纳米管电极(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，曹日升，刘灿，张泽宇，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：