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公开(公告)号：CN108447915B
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN201810174504.3
申请日：2018-03-02
申请人： 华中科技大学 , 深圳华中科技大学研究院
IPC分类号： H01L29/786 , H01L29/22 , H01L29/24 , H01L29/06 , H01L21/34 , G01N27/414
摘要： 本发明公开了一种薄膜场效应晶体管(TFT)型气体传感器及其制备方法，其中该传感器为底栅顶接触式结构或底栅底接触式结构的薄膜场效应晶体管；以底栅顶接触式结构的薄膜场效应晶体管为例，该晶体管自下而上包括衬底、栅极绝缘层、沟道有源层，沟道有源层为量子点薄膜，其上方沉积有源电极和漏电极；衬底还引出有栅电极。本发明通过对薄膜场效应晶体管型气体传感器其内部组成及结构、相应制备方法的整体工艺及各个步骤的参数进行改进，以量子点薄膜同时作为沟道有源层和气体敏感层，利用栅极偏压的调控综合多参数的气体响应，制备出高灵敏、低功耗和高选择性气体传感器，达到检测低浓度目标气体如NO2、H2S的效果。
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公开(公告)号：CN108447915A
公开(公告)日：2018-08-24
申请号：CN201810174504.3
申请日：2018-03-02
申请人： 华中科技大学 , 深圳华中科技大学研究院
IPC分类号： H01L29/786 , H01L29/22 , H01L29/24 , H01L29/06 , H01L21/34 , G01N27/414
摘要： 本发明公开了一种薄膜场效应晶体管(TFT)型气体传感器及其制备方法，其中该传感器为底栅顶接触式结构或底栅底接触式结构的薄膜场效应晶体管；以底栅顶接触式结构的薄膜场效应晶体管为例，该晶体管自下而上包括衬底、栅极绝缘层、沟道有源层，沟道有源层为量子点薄膜，其上方沉积有源电极和漏电极；衬底还引出有栅电极。本发明通过对薄膜场效应晶体管型气体传感器其内部组成及结构、相应制备方法的整体工艺及各个步骤的参数进行改进，以量子点薄膜同时作为沟道有源层和气体敏感层，利用栅极偏压的调控综合多参数的气体响应，制备出高灵敏、低功耗和高选择性气体传感器，达到检测低浓度目标气体如NO2、H2S的效果。
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公开(公告)号：CN111965231B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202010762909.6
申请日：2020-07-31
申请人： 华中科技大学 , 华中科技大学同济医学院附属协和医院
IPC分类号： G01N27/327 , G01N27/48 , G01N27/27 , G01N33/569 , G01N33/68
摘要： 本发明属于生化传感技术领域，公开了一种用于病毒检测的半导体传感器及其制备方法与应用，其中制备方法包括以下步骤：(1)准备氧化物或硫族化合物胶体半导体纳米材料；(2)在胶体半导体纳米材料表面包被病毒特异性抗原或抗体，得到敏感材料；(3)基于所述敏感材料，采用化学修饰电极或场效应晶体管等器件结构制备病毒检测传感器。本发明通过在胶体半导体纳米材料表面引入病毒特异性抗原或抗体，将病毒抗原抗体之间的特异性结合反应引起的电荷转移通过半导体敏感效应转换为传感器电信号输出，提高病毒检测技术的实时性与便捷性。
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公开(公告)号：CN111965231A
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010762909.6
申请日：2020-07-31
申请人： 华中科技大学 , 华中科技大学同济医学院附属协和医院
IPC分类号： G01N27/327 , G01N27/48 , G01N27/27 , G01N33/569 , G01N33/68
摘要： 本发明属于生化传感技术领域，公开了一种用于病毒检测的半导体传感器及其制备方法与应用，其中制备方法包括以下步骤：(1)准备氧化物或硫族化合物胶体半导体纳米材料；(2)在胶体半导体纳米材料表面包被病毒特异性抗原或抗体，得到敏感材料；(3)基于所述敏感材料，采用化学修饰电极或场效应晶体管等器件结构制备病毒检测传感器。本发明通过在胶体半导体纳米材料表面引入病毒特异性抗原或抗体，将病毒抗原抗体之间的特异性结合反应引起的电荷转移通过半导体敏感效应转换为传感器电信号输出，提高病毒检测技术的实时性与便捷性。
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公开(公告)号：CN109781947A
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201910143612.9
申请日：2019-02-27
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01N33/00
摘要： 本发明属于半导体器件与集成系统技术领域，具体公开了一种基于量子点的电子鼻芯片及其设计方法，其中设计方法包括以下步骤：(1)电子鼻芯片上气体传感器阵列的设计：(1-1)以量子点材料作为嗅觉受体材料，设计量子点气体传感器单元，设计得到在衬底上的电阻型或场效应晶体管型传感器单元；(1-2)基于量子点气体传感器单元设计采用MEMS或TFT器件结构的量子点传感器阵列；(2)设计信号处理单元与微控制单元。本发明使用量子点材料作为嗅觉受体材料，设计并制备微纳气体传感器，结合MEMS和TFT器件结构得到传感器阵列，并在芯片上集成包含模式识别算法的MCU和信号处理单元，可得到高灵敏、小体积、低功耗的量子点电子鼻芯片。
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公开(公告)号：CN110579526B
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN201910829431.1
申请日：2019-09-03
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01N27/414
摘要： 本发明公开了一种场效应晶体管气体传感器及其阵列制备方法，该场效应晶体管(FET)气体传感器为量子点修饰栅电极的栅敏FET气体传感器，其栅敏电极层(5)为两层复合结构或由复合材料构成的单层结构，其中，两层复合结构包括金属薄膜层和沉积在该金属薄膜层表面上的量子点层；由复合材料构成的单层结构具体是由量子点与金属或类金属材料组合的复合材料构成的单层结构。本发明通过对栅敏FET其内部组成及结构、相应制备方法等进行改进，以量子点同时作为栅极和气体敏感层，利用量子点栅敏电极对不同气体的吸附特性来调控栅极偏压以及沟道调制效应，能够得到高灵敏、低功耗和高选择性的室温气体传感器，达到检测低浓度目标气体(如H2)的效果。
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公开(公告)号：CN115236160A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210820832.2
申请日：2022-07-13
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01N27/414 , G01N27/416 , G06T9/00 , H01L29/78
摘要： 本发明提供了一种基于场效应晶体管的嗅觉感知方法，属于智能传感器技术领域。构建具有气敏效应的场效应晶体管，利用晶体管电可调属性，调节栅压并采集晶体管输出电流数据，通过晶体管对不同气味输出特性电流数据进行插值处理，实现对气味分子的可视化三维图像编码，结合图像识别算法实现气味识别及定量分析。本发明方法具有高灵敏度、高特异性和高可靠性，结合现有的集成电路设计方法和晶圆级制造，能提升嗅觉传感器的集成化和智能化程度。
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公开(公告)号：CN109781947B
公开(公告)日：2021-01-19
申请号：CN201910143612.9
申请日：2019-02-27
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01N33/00
摘要： 本发明属于半导体器件与集成系统技术领域，具体公开了一种基于量子点的电子鼻芯片及其设计方法，其中设计方法包括以下步骤：(1)电子鼻芯片上气体传感器阵列的设计：(1‑1)以量子点材料作为嗅觉受体材料，设计量子点气体传感器单元，设计得到在衬底上的电阻型或场效应晶体管型传感器单元；(1‑2)基于量子点气体传感器单元设计采用MEMS或TFT器件结构的量子点传感器阵列；(2)设计信号处理单元与微控制单元。本发明使用量子点材料作为嗅觉受体材料，设计并制备微纳气体传感器，结合MEMS和TFT器件结构得到传感器阵列，并在芯片上集成包含模式识别算法的MCU和信号处理单元，可得到高灵敏、小体积、低功耗的量子点电子鼻芯片。
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公开(公告)号：CN109374687B
公开(公告)日：2020-06-02
申请号：CN201811299535.8
申请日：2018-11-02
申请人： 华中科技大学 , 中国工程物理研究院化工材料研究所
IPC分类号： G01N27/12
摘要： 本发明公开了一种基于NiO纳米晶的NO2气体传感器及其制备方法，其中制备方法具体是将NiO纳米晶溶液涂覆在印有电极的绝缘衬底上，使其均匀成膜得到NiO纳米晶薄膜；接着，在向所述电极施加电压的条件下对该NiO纳米晶薄膜进行热处理；然后，向所述电极施加老化电压持续老化6～10天，即可得到NO2气体传感器。本发明通过对关键气敏层的制备工艺进行改进，得到基于NiO半导体电阻式的气体传感器的薄膜，该气体传感器可以采用陶瓷衬底室温成膜，制作工艺简单，成本低，无需高温(400℃以上)处理，在较低温度下能迅速探测到目标气体的浓度变化，且响应速度快，在半导体式气体传感器中具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN110579526A
公开(公告)日：2019-12-17
申请号：CN201910829431.1
申请日：2019-09-03
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01N27/414
摘要： 本发明公开了一种场效应晶体管气体传感器及其阵列制备方法，该场效应晶体管(FET)气体传感器为量子点修饰栅电极的栅敏FET气体传感器，其栅敏电极层(5)为两层复合结构或由复合材料构成的单层结构，其中，两层复合结构包括金属薄膜层和沉积在该金属薄膜层表面上的量子点层；由复合材料构成的单层结构具体是由量子点与金属或类金属材料组合的复合材料构成的单层结构。本发明通过对栅敏FET其内部组成及结构、相应制备方法等进行改进，以量子点同时作为栅极和气体敏感层，利用量子点栅敏电极对不同气体的吸附特性来调控栅极偏压以及沟道调制效应，能够得到高灵敏、低功耗和高选择性的室温气体传感器，达到检测低浓度目标气体(如H2)的效果。
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