一种基于单电子晶体管的电离式气敏传感器及其制备方法

1.一种基于单电子晶体管的电离式气敏传感器的制备方法，所述的基于单电子晶体管的电离式气敏传感器以阳极、阴极和库仑岛为气敏传感器的基本结构，阳极、阴极和库仑岛设置在硅基片表面形成的二氧化硅衬底上，库仑岛位于阳极和阴极之间，且库仑岛与阳极和阴极之间的距离是非对称的；其特征在于：所述的制备方法包括；如下步骤：（1）热氧化处理清洗后的硅基片，使硅基片表面形成作为衬底的二氧化硅绝缘层，即二氧化硅衬底；（2）通过聚焦电子束诱导沉积法，或者电子束曝光、电子束蒸发镀膜和剥离相结合的方法，在二氧化硅衬底上制备出纳米尺寸的阳极、阴极和库仑岛，并通过紫外光刻、电子束蒸发镀膜和剥离的方法或者聚焦离子束诱导沉积法，在衬底上制备出分别与阳极和阴极相连的、用于将气敏传感器过渡到宏观电路的微米级引线电极；（3）通过退火处理来提高阳极、阴极和库仑岛的结晶度；（4）封装；所述步骤（2）二氧化硅衬底为器件的绝缘层，厚度为200-500|nm；所述步骤（3）阳极、阴极和库仑岛采用电子束曝光、电子束蒸发镀膜和剥离的方法制备，此时，采用Ti作为金属粘附层，粘附层厚度为2～3 nm，采用Au作为沉积材料，沉积材料厚度为10～20 nm；所述阳极、阴极和库仑岛采用聚焦电子束诱导沉积技术制备，此时，采用铂、钨或者金为沉积材料，沉积材料厚度为15～25 nm；所述库仑岛直径为5 nm，阳极和库仑岛间距为15 nm，阴极和库仑岛间距为5 nm；所述步骤（4）封装中，采用原子层沉积系统在器件表面生长5nm氧化铝作为器件保护层。