所述光刻膠圖形，形成若干間隔的MoS 2納米線且若干MoS2納米線呈線性排列。
[0061]還需要說明的是，控制MoS2納米結(jié)構(gòu)的生長溫度、間距、氣體流量還可以制備出MoSj^納米棒、納米帶、納米晶須等納米結(jié)構(gòu)，在此特意說明，不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0062]請參考圖6，在所述第一介質(zhì)層110表面形成傳輸線120，所述傳輸線120具有間隔121，所述間隔121適于容納所述MoS2m米結(jié)構(gòu)122 ；
[0063]所述傳輸線120用于傳輸微波信號，所述傳輸線的材料為金屬，例如銅、金、銀等。
[0064]所述傳輸線120為長條狀，傳輸線120沿長度方向排列，其中，所述傳輸線長度為11毫米至13毫米，寬度為0.6毫米，間隔121為0.3毫米。
[0065]作為一實(shí)施例，所述傳輸線120的形成工藝包括:采用光刻膠圖形覆蓋所述MoS2納米結(jié)構(gòu)122，所述光刻膠圖形暴露出若干所述第一介質(zhì)層110表面，所述光刻膠圖形與待形成的傳輸線120對應(yīng)，采用物理氣相沉積工藝在所述第一介質(zhì)層110表面形成金屬薄膜(未標(biāo)示)；去除光刻膠圖形，形成具有間隔121的傳輸線120。
[0066]請一并參考圖7和圖8，其中圖8為沿垂直第二表面II方向的圖7的俯視圖，在第二介質(zhì)層150表面形成接地層130，所述接地層形成有互補(bǔ)開口諧振環(huán)131。
[0067]其中，互補(bǔ)開口諧振環(huán)131作用為:當(dāng)電磁波入射時，如果磁場方向垂直于開口諧振環(huán)平面，則開口諧振環(huán)上金屬結(jié)構(gòu)表面金屬帶部分產(chǎn)生電流回路，等效為電感；位移電流位于開口諧振環(huán)內(nèi)外金屬環(huán)間縫隙和各環(huán)開口處，等效為電容。因此，在入射電磁波磁場激勵下，開口諧振環(huán)產(chǎn)生諧振，并且等效磁導(dǎo)率為負(fù)。互補(bǔ)開口諧振環(huán)是開口諧振環(huán)的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)。由傳輸線理論，準(zhǔn)TEM模式使金屬帶條和地板間有強(qiáng)烈的電場分布，當(dāng)電場強(qiáng)度足夠大且正好平行于互補(bǔ)開口諧振環(huán)中心軸線，就能夠較好地對互補(bǔ)開口諧振環(huán)進(jìn)行激勵，并產(chǎn)生負(fù)的介電常數(shù)，互補(bǔ)開口諧振環(huán)應(yīng)用于傳感器使得器件在特定頻段具有負(fù)介電常數(shù)和負(fù)磁導(dǎo)率，使得傳感器的尺寸和工作頻率相比很小，可小型化，并且傳感器具有好的品質(zhì)因數(shù)，可提高傳感器靈敏性。
[0068]因此，所述互補(bǔ)開口諧振環(huán)131能夠放大消逝波，使得諧振環(huán)區(qū)域電場強(qiáng)，增強(qiáng)傳感器靈敏性，并且所述互補(bǔ)開口諧振環(huán)131結(jié)構(gòu)的超材料特性具有雙負(fù)性，能夠可以減小器件尺寸，例如所述互補(bǔ)開口諧振環(huán)131結(jié)構(gòu)的超材料可在λ/8至λ//12諧振(需要說明的是:λ是傳感器工作頻率對應(yīng)的波長)，從而減小器件尺寸。
[0069]進(jìn)一步的，選用所述互補(bǔ)開口諧振環(huán)131的氣體傳感器具有低功耗。
[0070]作為一實(shí)施例，互補(bǔ)開口諧振環(huán)131的結(jié)構(gòu)為兩個互相反向放置的同心開口諧振環(huán)，其中，較大的開口諧振環(huán)的尺寸為:開口為0.3毫米，環(huán)的內(nèi)徑為5.52毫米，環(huán)的外徑為5.92毫米。較小的開口諧振環(huán)的尺寸為:開口為0.3毫米，環(huán)的內(nèi)徑為4.72毫米，環(huán)的外徑為5.12毫米。較大的開口諧振環(huán)與較小的開口諧振環(huán)的間距為0.2毫米。
[0071]互補(bǔ)開口諧振環(huán)131的位置與傳輸線120的間隔121對應(yīng)，作為一實(shí)施例，間隔121投影的位置位于互補(bǔ)開口諧振環(huán)131的中心位置。為了示意，所述傳輸線120在圖8中的投影以虛線示出。
[0072]具體地，在第二介質(zhì)層150的表面形成接地層130的工藝包括:采用物理氣相沉積工藝在所述第二介質(zhì)層150的表面形成接地層130。
[0073]接地層130的厚度為5微米至20微米，接地層的材料為金屬，例如銅、金、銀等。
[0074]在所述接地層130內(nèi)形成互補(bǔ)開口諧振環(huán)131的步驟包括:在所述接地層130表面形成光刻膠圖形(未示出)，所述光刻膠圖形具有與互補(bǔ)開口諧振環(huán)131對應(yīng)的圖形；以所述光刻膠圖形為掩膜，刻蝕所述接地層130，直至暴露出所述第二介質(zhì)層150的表面；去除所述光刻膠圖形，形成互補(bǔ)開口諧振環(huán)131。
[0075]本發(fā)明還提供一種傳感器的實(shí)施例，包括:具有第一表面I和與第一表面I相對的第二表面II的半導(dǎo)體襯底100 ;位于第一表面I的第一介質(zhì)層110 ;位于第二表面II的第二介質(zhì)層150 ;位于第一介質(zhì)層110表面的傳輸線120，且傳輸線120具有間隔121 ;填充所述間隔121的MoS2m米結(jié)構(gòu)；位于第二介質(zhì)層150的接地層130，所述接地層130內(nèi)具有互補(bǔ)開口諧振環(huán)131，互補(bǔ)開口諧振環(huán)131的位置與傳輸線的間隔121對應(yīng)。
[0076]具體地，半導(dǎo)體襯底100厚度為400微米至600微米，介電常數(shù)約為11.9 ;
[0077]所述第一介質(zhì)層110的材料為氧化娃、氮化娃、氮氧化娃等介質(zhì)材料；所述第一介質(zhì)層110的厚度為10到30微米，所述第一介質(zhì)層110的介電常數(shù)約為4。
[0078]所述第二介質(zhì)層150的材料為氧化娃、氮化娃、氮氧化娃等介質(zhì)材料；所述第二介質(zhì)層150的厚度為10到30微米，所述第二介質(zhì)層150的介電常數(shù)約為4。
[0079]所述傳輸線120為長條狀，傳輸線120沿長度方向排列，其中，所述傳輸線長度為11毫米至13毫米，寬度為0.6毫米，間隔121為0.3毫米。所述此32納米結(jié)構(gòu)122適于吸附待探測氣體，從而導(dǎo)致MoS2納米結(jié)構(gòu)的介電常數(shù)和導(dǎo)電性都發(fā)生變化，從而最終引起傳感器諧振頻率的變化，通過測量諧振頻率的偏移，從而獲得氣體的濃度變化。MoS2m米結(jié)構(gòu)122的數(shù)量可以為1、2、3、4...;MoS2m米結(jié)構(gòu)可以為MoS 2的納米棒、納米帶、納米晶須等納米結(jié)構(gòu)。
[0080]互補(bǔ)開口諧振環(huán)131的結(jié)構(gòu)為兩個互相反向放置的同心開口諧振環(huán)，其中，較大的開口諧振環(huán)的尺寸為:開口為0.3毫米，環(huán)的內(nèi)徑為5.52毫米，環(huán)的外徑為5.92毫米。較小的開口諧振環(huán)的尺寸為:開口為0.3毫米，環(huán)的內(nèi)徑為4.72毫米，環(huán)的外徑為5.12毫米。較大的開口諧振環(huán)與較小的開口諧振環(huán)的間距為0.2毫米。
[0081]需要說明的是，所述傳感器可以做以下近似:互補(bǔ)開口諧振環(huán)131忽略對諧振頻率影響較小的電阻，其性能接近于一個LC網(wǎng)絡(luò)；傳輸線120可以等效為電容和電感，MoS^米結(jié)構(gòu)122等效為RLC電路，來調(diào)諧諧振的頻率。
[0082]其中，以具有一個MoS^米結(jié)構(gòu)122的傳感器為例，其中所述傳感器的傳輸線120為長條狀，所述傳輸線120只有I個間隔，圖9為所述傳感器的等效電路，包括:輸入端，所述輸入端連接傳輸線第一等效電感Lftfia的第一端，傳輸線第一等效電感Lftfia的第二端連接MoS2納米結(jié)構(gòu)的等效電阻RM()S2的第一端，MoS 2納米結(jié)構(gòu)的等效電阻Rsfos2的第二端連接MoS2納米結(jié)構(gòu)的等效電感Lsfos2的第一端，MoS 2納米結(jié)構(gòu)的等效電感Lsfos2的第二端連接MoS 2納米結(jié)構(gòu)的等效電容Csfos2的第一端，MoS2納米結(jié)構(gòu)的等效電容(:_的第二端連接傳輸線第二等效電感L’ 的第一端，傳輸線第二等效電感L’ 的第二端連接輸出端，傳輸線第一等效電容Cmms的第一端連接傳輸線第一等效電感Lmms的第二端，傳輸線第一等效電容Cftfia的第二端連接傳輸線第二等效電容C’ 的第一端，傳輸線第二等效電容C’ 的第二端連接傳輸線第二等效電感的第一端；互補(bǔ)開口諧振環(huán)的等效電感L.的第一端連接傳輸線第一等效電容Cftisa的第二端，互補(bǔ)開口諧振環(huán)的等效電容Ckkk的第一端連接傳輸線第一等效電容Cftisa的第二端，互補(bǔ)開口諧振環(huán)的等效電感Lraili的第二端連接互補(bǔ)開口諧振環(huán)的等效電容C。.的第二端并接地。
[0083]由所述傳感器的等效電路可知，所述MoS2m米結(jié)構(gòu)122等效為串聯(lián)的電阻、電感和電容，將所述傳感器放置于待檢測環(huán)境時，當(dāng)微波信號通過所述傳輸線120時，所述MoS2納米結(jié)構(gòu)122吸附待檢測氣體，等效電容的電容值和電阻值改變，從而引起傳感器的頻率與S11的曲線的諧振頻率變化，使得所述傳感器能夠檢測待檢測氣體。
[0084]本發(fā)明還提供一種采用上述實(shí)施例的傳感器檢測氣體的方法，包括如下步驟:
[0085]S201，提供傳感器，所述傳感器包括:具有第一表面和與第一表面相對的第二表面的半導(dǎo)體襯底；位于第一表面的第一介質(zhì)層；位于第二表面的第二介質(zhì)層；位于第一介質(zhì)層表面的傳輸線，且傳輸線具有間隔；填充所述間隔的MoS2m米結(jié)構(gòu)；位于第二介質(zhì)層的接地層，所述接地層內(nèi)具有互補(bǔ)開口諧振環(huán)，互補(bǔ)開口諧振環(huán)的位置與傳輸線的間隔對應(yīng);
[0086]S202，獲取第一曲線，所述第一曲線為:在沒有待檢測氣體的環(huán)境下，所述傳感器的頻率與S11的曲線；
[0087]S203，將傳感器放置于待檢測環(huán)境，獲取第二曲線，所述第二曲線為:在待檢測環(huán)境下，所述傳感器的頻率與S11的曲線；
[0088]S204，通過比較第一曲線和第二曲線的頻移的諧振頻率變化與否，檢測待檢測環(huán)境下是否存在待檢測氣體。
[0089]其中，第一曲線和第二曲線的獲取方式為采用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試傳感器對傳感器進(jìn)行測試。
[0090]在另一實(shí)施例中，還可以通過獲取待檢測環(huán)境的多條第二曲線，根據(jù)多條第二曲線頻移的諧振頻率變化幅度，來獲取待檢測環(huán)境的待檢測氣體濃度。
[0091]具體地，以所述待檢測氣體為NO2為例做示范性說明，通過設(shè)置傳感器的參數(shù)，使得傳感器工作于移動通信或者WIFI等免費(fèi)開放頻段，作為一實(shí)施例，半導(dǎo)體