专利名称：半导体传感器及其在用于检测电子给体或电子受体物种的探测器中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体传感器，及其在用于检测电子给体或电子受体物种的探测器中 的应用。
背景技术：
用于检测气体分子的各种器件，特别是那些包括电阻器、晶体管或二极管类型的 半导体传感器的器件已为人们所知。有许多类型的含各类半导体材料的二极管，其中有几种已用作化学探测器。特 另Ij 地，R. Dobulans, J. Latvels, I. Muzikante, E. Fonavs, A. Tokmakov 禾口 M. Bouvet 在 [“Molecular diode for gas sensing" ， Proceedings ofthe NENAMAT Mobilization Workshop “ Nanomaterials andNanotechnologies “，30_31March，Riga，2005，130]中公 开了一种二极管，其中两个半导体层由两种不同的分子材料形成，其分别为P型和η型。然 而，该器件的几何形状和操作并未针对其用作化学探测器进行优化，并且其形成操作复杂。Μ. Bouvet 禾口 A. Pauly [Encyclopedia of Sensors, Editors C. A. Grimes, Ε. C. Dickey and Μ. V. Pishko, Vol. 6，pp. 227-269]描述了 电阻器型或场效晶体管 型的传感器，其中敏感元件为电活性分子材料。特别是J. Simon, J. -J. Andre和 A.Skoulios[ " Molecular Materials. I !Generalities " , Nouv. J. Chim. ,1986,10, 295-311]以及 J. Simon 和 P. Bassoul [ “ Design of MolecularMaterials “ , Wiley, Chichester, 2000]对这类材料进行了描述。场效晶体管由以下序列的层形成导电基底(例如掺杂的Si)；绝缘层(例如SiO2 或Si3N4)；和金属单酞菁层(MPc)。MPc层连接到源电极和漏电极，导电基底连接到门电极。 MPc层既构成敏感层，又构成所测电流流过的材料，所述电流通过作用于门电极上的电压来 调节。分子材料可以是半导体聚合物、酞菁(取代或未取代的)、卟啉(取代或未取代的)、 低聚噻吩(取代或未取代的)、并五苯、富勒烯或二萘嵌苯衍生物。这类器件检测分子的性 能很好。然而，其生产涉及复杂的技术步骤。电阻器类型的气体检测器包括例如氧化铝基底，其中在其一个面上布置两个交指 型的Pt电极，在其顶部沉积铜酞菁(CuPc)薄膜。基底的另一个面包括用于加热基底的Pt 电阻器。CuPc的电导率随着与CuPc接触的气体混合物的O3含量或NO2含量而提高。这类 器件的缺点首先在于没有相对于待检测气体分子的选择性，其次在于其性能的限制。令人惊讶地，本发明人已发现，在半导体电阻器的敏感表面上沉积根据明确定义 的标准而选择的不同半导体材料的薄膜，通过产生特定的异质结(heterojimction)，可以 使传感器相对于待检测分子具有选择性，并可以极大改善其作为探测器的性能。本发明的目的是提供用于检测电子给体或电子受体物种的探测器，其操作方式新 颖，性能比现有技术的探测器更好。该探测器可在室温下操作，不同于许多现有的探测器。本发明的主题是半导体传感器，以及用于检测电子给体或电子受体物种的含这类
4传感器(tansducer)的探测器(sensor)。
发明内容
根据本发明的传感器由绝缘基底形成，在所述基底的表面上沉积两个电极和一个 半导体敏感元件，其特征在于-敏感元件由半导体分子材料Ml的层和半导体分子材料M2的层形成，其中Ml的 电导率为C1, M2的电导率为C2，带隙< lev；-材料Ml的层与电极接触；-材料M2的层沉积在材料Ml的层上，并且不与电极接触；-所述电导率满足C2Zt1彡1；并且-材料Ml为选自以下金属M的氧化态II的单酞菁M11Pc:Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Pt和 Pd ；以下形式的金属M的氧化态111的单酞菁MmPc =GaOH, GaCl、InCl、AlCl、AlF或AlOH ； 以下形式的金属M的氧化态IV的单酞菁MivPc =Si (OH)2, SiCl2, SnCl2, TiO或VO ；重复单元 为MPc的多酞菁，金属M为以下形式:SiO、SnO、GeO、Fe吡嗪、Ru吡嗪、AlF或GaF ；选自以 下的有机化合物低聚噻吩，无论取代与否，并四苯、并五苯、富勒烯、四羧基萘、萘二酐、萘 二酰亚胺、四羧基二萘嵌苯、二萘嵌苯二酐、二萘嵌苯二酰亚胺、三芳基胺、三亚苯基和四氰 基二甲基对苯醌；或选自聚噻吩和聚对苯撑乙烯撑的半导体聚合物。材料Ml的层的厚度和材料M2的层的厚度为2 lOOOnm，优选20nm 100nm。电 极的厚度为2nm lOOOnm。
图1显示了根据本发明的传感器的示意图。基底由附图标记1表示，电极由附图 标记2和2 ‘表示，材料Ml和M2的层由附图标记Ml和M2相应地表示。其带隙Eg2 < IeV的材料M2优选地选自金属双酞菁(M' Pc2)、金属双卟啉 (M' Por2)、金属双萘酞菁(M' Nc2)和衍生自以下的相似的金属化合物四吡嗪四氮杂卟 啉、噻吩四氮杂卟啉、tetraareno-四氮杂卟啉、tetrapyrido-四氮杂卟啉、蒽酞菁、三苯基 酞菁或菲酞菁，其中 M' = U、Zr、Y 或 Ln (Ln 为 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、 Tm、Yb或Lu)；材料M2可以进一步选自金属三酞菁(M' 2Pc3)、金属三卟啉(M' 2Por3)、金 属三萘酞菁(M' 2Nc3)和衍生自以下的相似的金属化合物四吡嗪四氮杂卟啉、噻吩四氮杂 卟啉、tetraareno-四氮杂卟啉、tetrapyrido-四氮杂卟啉、蒽酞菁、三苯基酞菁或菲酞菁， 其中M'为Y或Ln)。作为材料M2的具体实例，可以提及自由基(radical)镧系双酞菁LnPc2 (Ln为La、 Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu)。尤其优选满足以下结构式的化合物LuPc2
5 双酞菁可通过以下方法制备，该方法包括使邻双氰苯与镧系金属盐反应，反应可 以在存在强有机碱的醇溶液中，也可以没有溶剂，根据以下文献具体描述的操作方法进行 I. S. Kirin 等[Russ. J. Inorg. Chem. 1965,10,1065-1066] ；I. S. Kirin 等[Russ. J. Inorg. Chem. 1967,12,369-372] ；C. Clarisse 等[Inorg. Chim. Acta 1987,130,139-144]；禾Π A. De Cian 等[Inorg. Chem. 1985,24 3162-3167]。在可以用作材料Ml的单酞菁M11Pc中，特别优选其中M为铜、镍或锌的单酞菁 MnPc。单酞菁可以任选地带有取代基，尤其是如F、C1或Br的卤素，尤其优选F。在氟化单 酞菁中，可以特别提及含4、8或16个F原子的能满足以下结构式的那些 单酞菁的氟化度对带隙Eg几乎没有影响，但能促进空电子能级和全电子能级(最 高占有分子轨道和最低占有分子轨道)的稳定通过从CuFtlPc至CuF16Pc的准连续迁移，从 3. 16至4. 46eV，对于就相对于真空能级的电离电势而言、电子亲合势为5. 20至6. 39eV时 (参考 R. Murdey，N. Sato and Μ. Bouvet, Mol. Cryst. Liq. Cryst. ,2006,455,211-218)。结 果是，其中单酞菁为非氟化的化合物M11Pc具有ρ型半导体性能，而其中单酞菁为全氟化的 化合物M11Pc,即F16Pc则具有η型半导体性能。化合物M11F8Pc具有中间的性能，其行为尤 其取决于形成部分传感器的电极。铜单酞菁CuPc、锌单酞菁ZnPc和镍单酞菁NiPc为商业产品，特别是由 Sigma-Aldrich公司提供的。含16个F原子的Cu、Zn或Ni单酞菁可以通过四氟_1，2_双氰苯与金属或金属盐 反应制备，该制备可根据以下所述的操作方法进行J. Μ. Birchall等[J. Chem. Soc.，1970， 2667]或 D. D. Eley 等[J. Chem. Soc.，FaradayTrans.，1973,69 1808]。全氟的 Cu 或 Zn 单酞菁为Sigma-Aldrich公司提供的商业产品。含8个F原子的Cu单酞菁可以通过包括以下的方法制备使4，5_ 二氟_1，2_ 二 溴苯与过量的氰化铜CuCN在有机溶剂如DMF中反应，然后用浓氨水溶液处理反应混合物。含4个F原子的Cu单酞菁为Synthec GmbH公司提供的产品。在可用作材料M2的二萘嵌苯二酰亚胺中，可以特别提及N，N-二戊基-二萘嵌苯 四甲酸二酰亚胺。在可用作材料M2的低聚噻吩中，可以特别提及α，ω- 二己基六噻吩 (sexithiophene)0带有电极的绝缘基底、材料Ml的层和材料M2的层可以由内在绝缘材料形成，例如 由氧化铝或玻璃形成，或者涂有电介质的材料(例如涂有氧化硅薄膜或氮化硅薄膜的硅) 形成。电极例如可以通过金的薄膜或氧化铟锡(ITO)的薄膜形成。其优选为交指型的电 极形式，如图2具体所示。电极通过常规方法沉积在绝缘基底上，例如，通过真空热蒸发或 通过光刻方法。根据本发明的传感器可以通过包括以下方法制备在绝缘基底上沉积电极，然后 是材料Ml的层，再然后是材料M2的层。可以通过热蒸发沉积金电极。可以通过真空溅射沉积ITO电极。可以通过真空升华、通过旋涂或通过溶剂浇铸沉积材料Ml的薄膜。可以通过真空升华、通过旋涂或通过溶剂浇铸沉积材料M2的薄膜。用于检测电子给体或电子受体物种的包括根据本发明半导体传感器的探测器是 本发明的另一个主题。一个实施方案在图3中示出，其中可以分辨出以下部分其外壳内的 敏感元件；向器件施加偏压的电子部件，数据采集系统和气路。该装置的各个构件如下3含半导体传感器的检测单元；
4检测单元的气体出口 ；
5,5'NH3/Ar混合物或空气/臭氧混合物进入检测单元的入口
6,7两个分压器；
8热电偶；
9时间延迟控制的电磁阀；
10安全阀；
11气体流体混合器；
12静电计；
13计算机；
14NH3 源；
15Ar源；
16，17两个气体流量调节器；
18模拟数据采集装置；
19数字数据采集装置；
20臭氧分析器/发生器(Environment S. Α.的0341Μ)；
7
21活性炭过滤器；220-15伏直流电源；23-12/+12 伏直流电源；各线条含义如下——电连接；----------气体输送/吹扫(Ar、N2)............... NH3 输送；. _. _. _. _. _. 待分析气体(NH3/Ar或空气/臭氧混合物)向检测单元3的输 送；包括根据本发明的传感器的探测器对于检测气体物种特别有用，尤其是对于检测 如O3或NO2的电子受体分子，或如NH3的电子给体分子。根据本发明的探测器用于检测电子受体(和/或氧化)分子时，传感器的Ml层优 选由非氟化、非自由基(non-radical)的金属单酞菁MPc或低聚噻吩形成，层M2为镧系双 酞菁，尤其是LUPc2。铜单酞菁CuPc和α，ω - 二己基六噻吩可赋予良好的性能。根据本发明的探测器用于检测电子给体(和/还原)分子时，传感器的Ml层优选 由全氟、非自由基的金属单酞菁MPc或二萘嵌苯二酰亚胺形成，层Μ2为镧系双酞菁，尤其是 LuPc20单酞菁CuF16Pc和N，N- 二戊基-二萘嵌苯四甲酸二酰亚胺可赋予良好的性能。部分氟化的单酞菁的使用取决于整个传感器的结构。电极为Au或ITO电极时，其 中Ml为M11Pc化合物的根据本发明的传感器对于检测电子受体分子行之有效，其中的单酞 菁是部分氟化的。用根据本发明的传感器代替现有技术的、二极管、场效应晶体管或电阻器类型的 半导体传感器，可产生用于检测电子给体或电子受体物种的探测器，由于存在特别的异质 结晶体管，其性能要好得多。传感器的实际结构使其适合各种被分析物，特别是可以选择性 检测、相对于时间稳定、可在室温下进行。探测器的选择性和稳定性在特殊情况下是通过适 当选择形成Ml层的材料获得的。
具体实施例方式通过以下实施例对本发明进行更详细的描述，然而本发明并不限于此。在这些实施例中，如图3所示的如上所述的布局被用于检测气体物种。作为材料Μ1，可以使用酞菁、1' α，ω-二己基六噻吩(α，ω-二己基-6Τ)或N， N- 二戊基-二萘嵌苯四甲酸二酰亚胺(PTCDI)。使用的酞菁为CuPc、CuF8Pc、CuF16Pc 和 Lu (Pc) 2。通过以下方法制备单酞菁CuF8Pc 在150°C下使4，5-二氟-1，2-二溴苯(27. 2g ； 0. Imol)与氰化铜CuCN(26. 9g ；0. 3mol)在50ml的DMF中反应2小时。反应混合物用浓氨 水溶液处理两次，然后过滤。这样收回的固体产物用CHCl3在索氏萃取器(Soxhlet)中洗 涤，然后在10(TC下真空干燥。得到了收率为80%的蓝色细粉末。[C32H8F8N8Cu 的组成为-计算值53.38% C ；1. 12% H ；21. 11% F ；8. 83% Cu-测量值52.74% C ；1. 13% H ；21. 03% F ；9. 17% Cu.]
通过使三乙酸镥与邻_双氰苯没有溶剂下在300°C时反应，来制备双酞菁 Lu (Pc)2。CuPc、CuF16Pc、α，ω - 二己基-6Τ 和 PTCDI 为 Sigma-Aldrich 公司出售的产品。实施例1本实施例目的在于显示CuF8Pc或Lu (Pc) 2情况下与CuF8Pc上有Lu (Pc) 2异质结类 型情况下电阻器类型传感器的行为差异。电阻器的制备通过丝网印刷，在氧化铝基底上沉积钼电极，随后是单酞菁薄膜。在CuF8Pc的情 况下，通过真空升华得到厚度为300nm的薄膜。在LuPc2的情况下，通过溶剂浇铸得到厚度 为IOOnm的薄膜。异质结的制备通过丝网印刷在氧化铝基底上沉积钼电极。接着，通过真空蒸发依次沉积厚度为 300nm的CuF8Pc薄膜，然后是厚度为IOOnm的Lu(Pc)2薄膜。在传感器中交替通过不含臭氧的空气流和含约700ppb臭氧的空气流，在如图3所 示的装置中对这些传感器的每一个进行测试。图4a、4b和4c显示了电流I (单位为微微安，在右手y轴上绘出)作为时间(单 位为秒，在X轴上绘出)的函数、即作为气流中瞬时臭氧含量(单位为ppb，在左手Y轴上 绘出)函数的变化。区域1和3对应于不含臭氧的空气气氛，区域2对应于含臭氧的气氛。 每个箭头指示相应曲线所指的比例。在每个图中，浅灰色曲线显示了电流的变化，黑色曲线显示了气体组成的变化。显 然-CuF8Pc电阻器的电导率极低，不与臭氧反应；-Lu(Pc)2电阻器与臭氧急剧反应，但反应随时间不稳定；-CuF8Pc异质结上的Lu(Pc)2比仅仅CuF8Pc层有高得多的电导率。-其反应明显， 且稳定性比具有Lu(Pc)2的电阻器有相当大的改善。这些结果清楚地表明，根据本发明在传感器中利用异质结，与现有技术的电阻器 类型的传感器相比，可得到令人惊讶的效果。实施例2本实施例的目的是显示CuFxPc异质结类型上Lu(Pc)2的传感器的行为差异，其中 χ为0、8或16，该差异取决于传感器是暴露于含O3的气体还是含NH3的气体。用于检测的探测器通过真空升华在涂敷氧化硅的硅基底上沉积Au电极，所述电极以10 μ m隔开。接 着，通过真空升华沉积CuFxPc薄膜，然后再次通过真空升华沉积Lu(Pc)2薄膜，酞菁薄膜每 个的厚度为100nm(通过压电石英测微天平控制)。对于两个酞菁层，使用VEECO 770系统 在10_6托的压力下以2 A/S的沉积速率进行沉积。由此得到的传感器在类似于图3中所示的布置中进行测试，该布置配备有臭氧发 生器/分析仪，该方法包括使含90ppb臭氧的空气流从中流过，随后流过不含臭氧的清洁空 气流(经活性炭过滤)，流速为1. 61/min。图5a、5b和5c分别显示了对应于各个含CuPc、CuF8Pc和CuF16Pc的传感器的电流
9I (单位为安培)作为时间函数(单位为秒)的变化。这些图显示了所使用的传感器的优点，特别是材料Ml对器件响应的极大影响。尤 其是，存在臭氧时当Ml为CuPc时电流增大，当Ml为CuF16Pc时电流减少。就臭氧而言，CuPc 可赋予最稳定的响应，灵敏度良好。ffl^^HI NH1通过溅射，在玻璃基底上沉积形成电极的ITO薄膜。所述电极以75μπι隔开。接 着，在与用于O3检测的传感器情况相同的条件下，使用VEECO 770系统在10_6托的压力下 以2 A/S的沉积速率沉积CuFxPc薄膜，然后Lu (Pc)2薄膜，每个酞菁薄膜的厚度为lOOnm。在类似于图3的装置中对这些传感器的每一个进行测试，其配备有质量流量计系 统，用于调节来自NH3罐的NH3流和Ar流以0. 51/min的流速，通过包括其中流过含35ppm NH3的气流，然后流过不含NH3的气流。图5d、5e和5f分别显示分别对应于含CuPc、CuF8Pc和CuF16Pc的传感器的电流 I (单位为安培)作为时间函数(单位为秒)的变化。与前面一样，这些图显示了所使用传感器的优点，特别是材料Ml对器件响应的极 大影响。尤其是，在存在NH3时，当Ml为Cu16Pc时电流增大，当Ml为CuPc时电流减少。这 些图还表明使用CuF16Pc作为材料Ml有利于检测NH3。实施例3本实施例目的在于说明α，ω - 二己基-6T异质结类型上Lu(Pc)2的传感器，以及 其用于检测臭氧时得到响应的可逆性。根据如以上实施例2所描述的方法、根据描述用来制备用于检测臭氧的传感器的 方法制备这样的传感器；每个α，ω- 二己基-6Τ和Lu(Pc)2薄膜的厚度为lOOnm。该传感器然后在类似于图3中所示的布置中进行测试，所述布置配备有臭氧发生 器/分析仪；该方法包括以1. 61/min的流速，使其中流过含400ppb臭氧的空气流，然后流 过不含臭氧的清洁空气流(经活性碳过滤)，且根据以下规程进行-三次循环臭氧流5分钟(暴露)/空气流15分钟(休息)；然后-三次循环臭氧流2分钟/空气流8分钟。得到的结果在附后的图6a和6b中给出，其表明-图6a:电流I(单位为nA，在y轴的左手)作为时间(单位为秒，在χ轴上)的 函数、即作为气流中瞬时臭氧含量(单位为ppb，在Y轴右手)函数的变化。每个箭头指示 相应曲线所指的比例(实线电流强度；虚线瞬时臭氧含量)；以及-图6b:电流I(单位为nA，在y轴的左手)作为时间(单位为秒，在χ轴上)的 函数、即作为气流中瞬时臭氧含量(单位为ppb，在Y轴右手)函数的变化。图6a的曲线显示，无论使用的操作方法如何，响应是可再现的，然而得到的传感 器在最短的循环(2分钟暴露/8分钟休息)时有更好的可逆性。图6b的曲线只显示短循 环得到的结果。实施例4本实施例目的在于说明PTCDI异质结类型上有Lu(Pc)2的传感器，以及其用于检 测氨时得到的响应的可逆性。根据如上实施例2所描述的方法、根据描述用来制备用于检测氨的传感器的方法制备这样的传感器海个PTDCI和Lu(Pc)2薄膜的厚度为lOOnm。该传感器然后在类似于图3中所示的布置中进行测试，其配备有质量流量计系 统，用于调节来自NH3罐的NH3流和Ar流，该方法包括以0. 51/min的流速，使其中流过含 IOOOppm NH3的NH3/Ar气流，然后流过不含NH3的气流，且根据以下规程进行-三次循环NH3/Ar流5分钟(暴露)/不含NH3的流15分钟(休息)；然后-三次循环NH3/Ar流2分钟/不含NH3的流8分钟。得到的结果在附图7中给出，其表明电流I (单位为A，在y轴上)作为时间(单位 为秒，在χ轴上)的函数的变化，且对应于实线。虚线对应于NH3/Ar的暴露/休息循环。该传感器显示出很好的可逆性，无论NH3/Ar暴露/休息循环的持续时间如何。
1权利要求
一种由绝缘基底形成的传感器，在所述基底的表面上沉积了两个电极和一个半导体敏感元件，其特征在于， 敏感元件由半导体分子材料M1的层和半导体分子材料M2的层形成，其中M1的电导率为C1，M2的电导率为C2，带隙Eg2＜1eV； 材料M1的层与电极接触； 材料M2的层沉积在材料M1的层上，并且不与电极接触； 所述电导率满足C2/C1≥1；并且 材料M1是选自以下金属M的氧化态II的单酞菁MIIPcFe、Co、Ni、Cu、Zn、Pt和Pd；以下形式的金属M的氧化态III的单酞菁MIIIPcGaOH、GaCl、InCl、AlCl、AlF或AlOH；以下形式的金属M的氧化态IV的单酞菁MIVPcSi(OH)2、SiCl2、SnCl2、TiO或VO；重复单元为MPc的多酞菁，金属M为以下形式SiO、SnO、GeO、Fe吡嗪、Ru吡嗪、AlF或GaF；选自以下的有机化合物低聚噻吩，无论取代与否，并四苯、并五苯、富勒烯、四羧基萘、萘二酐、萘二酰亚胺、四羧基二萘嵌苯、二萘嵌苯二酐、二萘嵌苯二酰亚胺、三芳基胺、三亚苯基和四氰基二甲基对苯醌；或选自聚噻吩和聚对苯撑乙烯撑的半导体聚合物。
2.权利要求1的传感器，其特征在于，M1、M2各层和电极的厚度为2 lOOOnm。
3.权利要求1的传感器，其特征在于，材料M2选自-金属双酞菁(M' Pc2)、金属双卟啉(M' Por2)、金属双萘酞菁(M' Nc2)和衍生自以 下的相似的金属化合物四吡嗪四氮杂卟啉、噻吩四氮杂卟啉、tetraareno-四氮杂卟啉、 tetrapyrido-四氮杂卟啉、蒽酞菁、三苯基酞菁或菲酞菁，其中M' = U、Zr、Y或Ln(Ln为 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb 或 Lu)；-金属三酞菁(M' 2Pc3)、金属三卟啉(M' 2Por3)、金属三萘酞菁(M' 2Nc3)和衍生自以 下的相似的金属化合物四吡嗪四氮杂卟啉、噻吩四氮杂卟啉、tetraareno-四氮杂卟啉、 tetrapyrido-四氮杂卟啉、蒽酞菁、三苯基酞菁或菲酞菁，其中M'为Y或Ln)。
4.权利要求1的传感器，其特征在于，Ml为带有卤素的单酞菁。
5.权利要求4的传感器，其特征在于，材料Ml为四氟_、八氟_或全氟_单酞菁。
6.权利要求1的传感器，其特征在于，带有电极的绝缘基底、材料Ml的层和材料M2的 层由内在绝缘材料或涂有电介质的材料形成。
7.权利要求6的传感器，其特征在于，绝缘材料为氧化铝或玻璃。
8.权利要求6的传感器，其特征在于，涂有电介质的材料由涂有氧化硅薄膜或氮化硅 薄膜的硅形成。
9.权利要求1的传感器，其特征在于，电极由金的薄膜或氧化铟锡(ITO)的薄膜形成。
10.权利要求9的传感器，其特征在于，电极为交指型的电极形式。
11.一种用于检测气态的电子受体或电子给体物种的探测器，其特征在于，其包括权利 要求1 10之一的传感器。
12.权利要求11的探测器，用于检测电子受体分子，其特征在于，传感器的材料Ml为非 氟化、非自由基的金属单酞菁或低聚噻吩，层M2为镧系双酞菁。
13.权利要求12的探测器，其特征在于，材料Ml为铜单酞菁，材料M2为镥双酞菁。
14.权利要求11的探测器，用于检测电子给体分子，其特征在于，传感器的材料Ml为全 氟化、非自由基的金属单酞菁或二萘嵌苯二酰亚胺，材料M2为镧系双酞菁。
15.权利要求14的探测器，其特征在于，材料Ml为全氟化的铜单酞菁，材料M2为镥双酞菁。
16.权利要求14的探测器，其特征在于，材料Ml为部分氟化的金属单酞菁，材料M2为 镥双酞菁，电极由ITO或Au制得。
全文摘要
本发明涉及半导体传感器，及其在用于检测电子给体或电子受体物种的探测器中的应用。该传感器由绝缘基底(1)形成，在所述基底的表面上提供了两个电极(2，2’)和一个半导体敏感元件。该敏感元件由半导体分子材料M1的层和半导体分子材料M2的层形成，其中M1的电导率为C1，M2的电导率为C2，带隙Eg2＜1eV。材料层M1与电极接触；材料层M2沉积在材料层M1上，并且不与电极接触。电导率满足C2/C1≥1。
文档编号G01N27/12GK101903767SQ200880111697
公开日2010年12月1日 申请日期2008年9月24日 优先权日2007年10月15日
发明者M·布韦, V·帕拉 申请人:皮埃尔-玛丽-居里大学;国立科学研究中心