一种二硫化钼气敏探测器

技术领域

本发明属于痕量气体检测技术领域，涉及一种基于二维材料的气体敏感探测器，尤其涉及一种以二硫化钼为导电层的NO

背景技术

痕量气体检测（气敏探测）对于生产、农业、仓储等各种工业过程的安全和质量监控至关重要，如保证实验室安全的氢气探测，监控和预警环境危害的NO

目前市场上NO

在光电探测方面，已有研究称外加栅极电压可以有效降低二硫化钼的背景电流，提高响应度，这为栅压在气敏探测中的应用提供了思路。光照能增强二氧化氮分子和二硫化钼之间的电荷转移，增强吸附性能。同时金属和硫族元素掺杂能使MoS

发明内容

本发明的目的就是要克服现有技术的缺点，得到一种以二硫化钼为导电层的栅极调控气敏探测器，相较于现有的NO

本发明提供的二硫化钼气敏探测器，如附图所示，包括基底的导电硅栅电极1、底栅介质材料2、二硫化钼3、源电极4、漏电极5、光照6。二硫化钼导电层3位于底栅介质材料2上面，源电极4和漏电极5位于二硫化钼3两端，与二硫化钼3一并作为顶部。

本发明的实质是，对现有的二硫化钼气敏探测器，增加采用具有厚度为50-300 nm的底栅介质材料，并且施加光照。通过外加栅压的调整，能使二硫化钼的背底电流减小，可以增强灵敏度；使用光照产生光生电子参与气体吸附过程，增强灵敏度的同时能提高恢复率和提高检测极限。所以，本发明采用的栅极电压调控和光照将产生协同作用。

本发明采用的二硫化钼可以进行特定的金属原子掺杂，提升对NO

需要说明的是本发明提供的二硫化钼气敏探测器，其底栅介质材料2为50-300 nm厚的SiO

总之，本发明提供了一种以二硫化钼为导电层材料的栅控气敏探测器；该气敏探测器采用光照以及栅极控制以提升灵敏度并且调控气敏性能。光照能在二硫化钼内产生光生电子-空穴对，其中的光生电子能促进二氧化氮的吸附过程，增强灵敏度，并且能检测更低浓度的二氧化氮；光生空穴参与了二氧化氮的脱附过程，使探测器的有更好的恢复性。同时光照带来的活化能也增强了上述过程。外加栅压能有效抑制背底电流，抑制噪声，同时施加适当地栅电压带来的额外电子也促进了二氧化氮的吸附与脱附过程。光照和栅压通过协同作用，相互促进，弥补不足，使得二硫化钼气敏探测器的灵敏度更高、检测限更高、恢复率更高，并且本发明的二硫化钼气敏探测器制备过程简便，成本低；能对现有的气敏探测器在灵敏度、恢复性、经济性和可调性等发面进行提升改进，以便工业生产。

附图说明

图1仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制。

图1为本发明提供的二硫化钼气敏探测器结构示意图。其中1是基底的导电硅栅电极，2是基底的二氧化硅绝缘介质，3是二硫化钼，4是源电极，5是漏电极，6为光照。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

器件结构如前所述，其中二硫化钼3采用厚度为0.7 nm的掺杂铁的二硫化钼，底栅介质材料2采用厚度为300 nm的SiO

实施例2

器件结构如前所述，其中二硫化钼3采用厚度为1.4 nm的掺杂铁的二硫化钼，底栅介质材料2采用厚度为200 nm的Al