超薄膜场效应晶体管传感器及其应用

摘要

本发明公开了一种超薄膜场效应晶体管及其应用。该晶体管传感器，包括栅极层、绝缘层、有机传感层、源电极和漏电极；所述晶体管传感器的结构为如下结构a（底栅顶接触式）或b（底栅底接触式）：结构a：所述绝缘层位于所述栅极层之上；所述有机传感层位于所述绝缘层之上；所述源电极和漏电极位于同一层，且均位于所述有机传感层之上。构成所述有机传感层的材料为式I所示化合物。该晶体管传感器在常温下即可对氨气做出快速、灵敏的传感响应，选择性高、可恢复，检测限达到0.1ppm，是目前最灵敏的氨气传感器之一，制作成本廉价、工艺简单、易于器件小型化和集成化，适合较大规模生产。式I。

主权项

1.一种有机场效应晶体管传感器，包括栅极层、绝缘层、有机传感层、源电极和漏电极；所述晶体管的结构为如下结构a或b：结构a：所述绝缘层位于所述栅极层之上；所述有机传感层位于所述绝缘层之上；所述源电极和漏电极位于同一层，且均位于所述有机传感层之上；结构b：所述绝缘层位于所述栅极层之上；所述源电极和漏电极位于所述绝缘层之上；所述有机传感层覆盖所述源电极、漏电极及绝缘层上未被源电极和漏电极覆盖的区域；构成所述有机传感层的材料为式I所示化合物；式I所述式I中，R₁和R₂相同或不同，均选自氢、取代或未取代的C1-C50的烷基、取代或未取代的C3-C50的环烷基、取代或未取代的C1-C50的烷氧基、取代或未取代的芳烷基中的至少一种；其中，所述取代或未取代的芳烷基中，芳基部分的碳原子总数为6-50，烷基部分的碳原子总数为1-50；Ar₁和Ar₂相同或不同，均选自取代或未取代的C6-C50的芳基、取代或未取代的C5-C50的杂芳基和取代或未取代的C5-C50的杂环基中的任意一种；其中，所述杂芳基和杂环基中，杂原子选自IVA、VA和VIA族的元素中的至少一种，具体选自Si、N、O、S和Se中的至少一种；所述R₁、R₂、Ar₁和Ar₂中，所述取代的C1-C50的烷基、取代的C3-C50的环烷基、取代的C1-C50的烷氧基、取代的芳烷基、取代的C6-C50的芳基、取代的C5-C50的杂芳基和取代的C5-C50的杂环基中，取代基均选自C1-C50的烷基、C3-C6的环烷基、C1-C50的链烯基、C2-C50的炔基、C6-C50的芳基、氨基、C1-C50的烷氧基、C6-C50的芳氧基、C5-C50的杂芳氧基、酰基、C2-C50的烷氧基羰基、C7-C50的芳氧基羰基、C2-C50的酰氧基、酰胺基、C2-C50的烷氧基羰基氨基、C7-C50的芳氧基羰基氨基基团、磺酰基氨基、氨磺酰基、氨基甲酰基、C1-C50的烷硫基、C6-C50的芳硫基、C5-C50的杂芳基硫基、磺酰基、亚磺酰基、脲基、磷酸酰胺基、羟基、巯基、卤素原子、氰基、磺基、亚磺基、羧基、硝基、异羟肟酸基团、肼基、亚氨基和甲硅烷基中的至少一种。