低温、强电磁场、运动物体及其它传感器无法应用的特殊场合，具有应用广泛的优点；所述传感器是优良的传感载体和无源器件，并且采用了互补开口谐振环应用于传感器，互补开口谐振环的同心圆之间的边缘电容效应发生谐振，互补开口谐振环应用于传感器使得器件在特定频段具有负介电常数和负磁导率，使得传感器的尺寸和工作频率相比很小，可小型化，并且传感器具有好的品质因数，可提高传感器灵敏性，拓展了左手材料及纳米材料在现代检测技术中的应用。
[0030]进一步地，通过设置传感器的参数，使得传感器的工作范围是射频微波领域，可直接收发射频和微波电磁波，实现非接触无线传感，具有无电源和信号连线，体积小，成本低、灵敏度高、功耗低、抗干扰能力强等优点，适合复杂环境下的应用。也可用于运动部件及不可接触对象的检测。
[0031]所述传感器是采用具有双负特性(负介电常数和负磁导率)左手材料逆开口的互补开口谐振环的谐振器结合气敏材料MoS2研制，通过纳米材料MoS2K收不同气体后，其材料的介电常数和导电性都发生变化，从而最终引起传感器谐振频率的变化，通过测量谐振频率的偏移，从而获得气体的浓度变化，起到检测报警作用。
[0032]所述传感器具有无需电池供应能量，也无需互联线传输信号，可极大拓宽传感器使用寿命和应用环境，解决了恶劣环境下引线难和不稳定等问题，另外能够应用于被测对象与信号处理系统间无法用电缆、光纤等连接，不方便提供电源或处于恶劣环境中。
[0033]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0034]本发明的实施例提供一种基于纳米材料的传感器的形成方法，请参考图1，包括如下步骤:
[0035]S101，提供半导体衬底，所述半导体衬底具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，所述半导体衬底的第一表面具有第一介质层，第二表面具有第二介质层；
[0036]S102，在所述第一介质层表面形成若干MoS2m米结构，若干MoS 2纳米结构呈线性排列；
[0037]S103，在所述第一介质层表面形成传输线，所述传输线具有间隔，所述间隔适于容纳所述Mos2m米结构；
[0038]S104，在所述半导体衬底的第二介质层表面形成接地层，所述接地层形成有互补开口谐振环，所述互补开口谐振环的位置与所述M0s2m米结构的位置对应。
[0039]具体地，请参考图2，提供半导体衬底100，所述半导体衬底100具有第一表面I和与第一表面I相对的第二表面II。
[0040]所述半导体衬底100可以为半导体材料，比如所述半导体衬底100可以为单晶娃、单晶锗硅、单晶GaAs、单晶GaN等单晶的半导体材料(比如II 一 VI族、III 一 V族化合物半导体)，所述半导体衬底100的材料还可以是η型掺杂或P型掺杂硅衬底，多晶衬底或者是非晶衬底，比如所述半导体衬底100材料可以是多晶硅或者其他材质。
[0041]需要说明的是，所述半导体衬底100用于为后续形成的传感器提供载体平台，后续将在所述平台上形成传输线和互补开口谐振环等微波器件单元，本领域技术人员应该知晓，微波器件单元通常形成于微波PCB板载体平台上，但是微波PCB板无法与集成电路工艺兼容，为此，本发明的实施例选用与集成电路工艺兼容的所述半导体衬底100，并采用集成电路工艺形成微波器件单元，以优化基于纳米材料的传感器的工艺步骤。
[0042]需要指出的是，现有的半导体器件通常只形成于半导体衬底的工作面，而由于本实施例的所述半导体衬底100用于为后续形成的传感器提供载体平台，需要在所述半导体衬底100的第一表面I和第二表面II分别对应形成微波器件单元。作为一实施例，第一表面I可以为半导体衬底的工作面；作为另一实施例，第二表面II可以为半导体衬底的工作面。
[0043]在本实施例中，所述半导体衬底选用介电常数约为11.9的P型硅衬底。
[0044]请依旧参考图2，在所述半导体衬底100的第一表面I形成第一介质层110，在第二表面形成第二介质层150。
[0045]所述第一介质层110的用于电学隔离后续形成的微波器件单元和所述半导体衬底 100。
[0046]所述第一介质层110的材料为氧化娃、氮化娃、氮氧化娃等介质材料；所述第一介质层110的厚度为10到30微米，作为一实施例，所述第一介质层110的厚度为20微米；作为一实施例，所述第一介质层110的材料为氧化硅，形成工艺为氧化工艺或化学气相沉积工艺。
[0047]需要说明的是，也可以直接选用第一表面具有第一介质层110的所述半导体衬底100，而不需要额外再形成第一介质层110 ;本领域的技术人员可以根据实际工艺来选用所需的半导体衬底，在此特意说明，不应过分限制本发明的保护范围。
[0048]在本实施例中，所述第一介质层110的材料为氧化硅，厚度为20微米，介电常数约为4。
[0049]所述第二介质层150的用于电学隔离后续形成的互补开口谐振环和所述半导体衬底100。
[0050]所述第二介质层150的材料为氧化娃、氮化娃、氮氧化娃等介质材料；所述第二介质层150的厚度为10到30微米，作为一实施例，所述第二介质层150的厚度为20微米；作为一实施例，所述第二介质层150的材料为氧化硅，形成工艺为氧化工艺或化学气相沉积工艺。
[0051]需要说明的是，也可以直接选用第二表面具有第二介质层150的所述半导体衬底100，而不需要额外再形成第二介质层150 ;本领域的技术人员可以根据实际工艺来选用所需的半导体衬底，在此特意说明，不应过分限制本发明的保护范围。
[0052]在本实施例中，所述第二介质层150的材料为氧化硅，厚度为20微米，介电常数约为4。
[0053]请参考图3，在所述第一介质层110表面形成若干的此52纳米结构122，若干MoS2纳米结构122呈线性排列。
[0054]所述MoS2m米结构122适于吸附待探测气体，从而导致MoS2纳米结构的介电常数和导电性都发生变化，从而最终引起传感器谐振频率的变化，通过测量谐振频率的偏移，从而获得气体的浓度变化。另外，MoS2m米结构122由于具有较大的比表面积，吸附气体的相应时间短，从而探测气体比较灵敏。
[0055]MoS2m米结构122的数量可以为1、2、3、4...;需要说明的是，MoS 2纳米结构122的数量越多，传感器探测的灵敏度越高，但是由于M0s2m米结构的比表面积大，吸附待探测气体后介电常数和导电性都发生变化明显，因此，当MoS2m米结构122的数量为I时，传感器探测的灵敏度也具有较高的值，本领域的技术人员可以根据传感器探测的灵敏度选择MoS2纳米结构122的数量。
[0056]需要说明的是，若干MoS2m米结构122的间距可以相同也可以不同，本发明以若干MoS2m米结构122的间距相同做示范性说明，但是，在其他实施例中，若干MoS 2纳米结构122的间距也可不同或不全相同；发明人发现若干MoS2m米结构122的间距的选择会影响后续传感器的谐振频率值。
[0057]作为一实施例，以MoS2纳米线为例做示范性说明，在所述第一介质层表面形成若干间隔的MoS2m米结构122，若干MoS 2纳米结构122呈线性排列包括如下步骤:采用化学气相沉积工艺在所述介质层表面形成MoS2m米线层；采用光刻工艺形成若干间隔的MoS2m米线且若干MoS2纳米结构呈线性排列。
[0058]作为一实施例，请参考图4，采用化学气相沉积工艺在所述介质层表面形成MoS2m米线层，具体包括:提供石英管式炉200，所述石英管式炉200具有连通的第一温区201和第二温区202，三氧化钼(MoO3)粉末203、硫粉(S) 204和形成有介质层(图4未示出)的半导体衬底100 ;将三氧化钼粉末203放置于石英管式炉200内的第一温区201，形成有介质层的半导体衬底100设置于三氧化钼粉末203的上方，半导体衬底100与三氧化钼粉末203的间距为I厘米至5厘米；将硫粉204放置于石英管式炉的第二温区202，其中硫粉204与三氧化钼粉末203的间距为17厘米至20厘米；其中，第一温区201的温度设置为650摄氏度至800摄氏度，第二温区202的温度设置为180摄氏度至300摄氏度，石英管式炉200在制备过程中始终通入30sCCm的氩气(Ar)，且氩气沿第二温区202流向第一温区201 ;保持第一温区650摄氏度至800摄氏度的时间为5分钟后，让管式炉自然冷却到室温，取出在所述介质层表面形成MoS2m米线层的半导体衬底100。
[0059]请参考图5，图5为采用化学气相沉积工艺在所述介质层表面形成MoS2m米线层中单根MoS2纳米线的原子力显微镜图片，从图5中可以获知，MoS2纳米线的长度大于1000纳米，宽度约为20纳米至50纳米，且MoS2纳米线具有节，上述纳米结构具有较大的比表面积，能够吸附待探测气体，从而导致MoS2m米结构的介电常数和导电性都发生变化。
[0060]采用光刻工艺形成若干间隔的MoS2纳米线且若干MoS2纳米线呈线性排列，包括如下步骤:在所述半导体衬底100表面形成光刻胶图形(未示出)，所述光刻胶图形覆盖部分MoS2纳米线且所述光刻胶图形与待形成的线性排列的MoS2纳米线对应，采用刻蚀工艺去除未被覆盖的MoS2纳米线，然后去除