氣體傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種氣體傳感器，與現(xiàn)有的氣體傳感器相比能夠以簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)提高對(duì)氣體的檢測(cè)靈敏度。在該氣體傳感器中，在離子液體(IL)中形成有具有柵絕緣層的雙電層，因吸收氣體而產(chǎn)生的離子液體(IL)的柵絕緣層的狀態(tài)變化直接反映到在碳納米管(8)中流動(dòng)的源漏電流(Isd)，因此與現(xiàn)有的氣體傳感器相比能夠提高對(duì)氣體的檢測(cè)靈敏度。另外，只要將離子液體(IL)按照與碳納米管(8)和柵極(7)接觸的方式設(shè)置在基板(2)上即可，因此不需要像現(xiàn)有的氣體傳感器那樣用多種聚合物對(duì)碳納米管進(jìn)行表面化學(xué)修飾的結(jié)構(gòu)，因此能夠使其結(jié)構(gòu)相應(yīng)地變得簡(jiǎn)單。
【專利說(shuō)明】氣體傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體傳感器，例如為適用于CO2或NH3等氣體檢測(cè)的氣體傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，正進(jìn)行著對(duì)能夠檢測(cè)如CO2或NH3等各種氣體的氣體傳感器的研究，其中，從對(duì)氣體的檢測(cè)靈敏度、小型化及節(jié)能的觀點(diǎn)考慮，例如利用碳納米管(CNTs)的氣體傳感器尤其被受關(guān)注(例如，參照專利文獻(xiàn)I及非專利文獻(xiàn)I)。實(shí)際上，利用這種碳納米管的氣體傳感器，為了檢測(cè)例如作為檢測(cè)對(duì)象的CO2，具有用兩種聚合物對(duì)設(shè)置在源極和漏極之間的碳納米管進(jìn)行表面化學(xué)修飾的結(jié)構(gòu)。另外，該氣體傳感器是按照在該硅背柵上通過(guò)硅氧化膜配置有碳納米管、且能夠向硅背柵施加?xùn)烹妷旱姆绞綐?gòu)成。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:特表2007-505323號(hào)公報(bào)
[0006]非專利文獻(xiàn)
[0007]非專利文獻(xiàn)1:A.Star, T.R.Han, V.Joshi, J.C.P.Gabriel, G.Gruner，“ Nanoelectronic Carbon Dioxide Sensors，，，AdvancedMaterials, Vol.16，N0.22，2004.
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]但是，為了能夠用碳納米管檢測(cè)C02，由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的氣體傳感器需要用兩種聚合物對(duì)該碳納米管進(jìn)行表面化學(xué)修飾，因此，存在其結(jié)構(gòu)相應(yīng)地變復(fù)雜的問(wèn)題。另外，這種氣體傳感器雖然能夠檢測(cè)作為檢測(cè)對(duì)象的氣體，但是為了能夠檢測(cè)更為微量的氣體，希望提聞檢測(cè)靈敏度。
[0009]因此，本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而做出的發(fā)明，其目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、且與現(xiàn)有的氣體傳感器相比能夠提高對(duì)氣體的檢測(cè)靈敏度的氣體傳感器。
[0010]本發(fā)明的權(quán)利要求1是一種氣體傳感器，檢測(cè)作為檢測(cè)對(duì)象的氣體，其特征在于，所述氣體傳感器包括:碳納米管，所述碳納米管設(shè)置在基板上的源極和漏極之間，并且源漏電流在所述碳納米管中流動(dòng)；氣體吸收液體，所述氣體吸收液體按照覆蓋所述碳納米管的方式配置，其中，根據(jù)因所述氣體吸收液體吸收所述氣體而在所述碳納米管上產(chǎn)生的源漏電流的變化，檢測(cè)所述氣體。
[0011 ] 另外，本發(fā)明的權(quán)利要求2是一種氣體傳感器，其特征在于，所述氣體吸收液體與所述碳納米管和所述基板上的柵極接觸以成為柵絕緣層，因所述氣體吸收液體吸收所述氣體而所述柵絕緣層的狀態(tài)發(fā)生變化，根據(jù)基于所述柵絕緣層的狀態(tài)而產(chǎn)生的所述源漏電流的變化，檢測(cè)所述氣體。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求1，由于因吸收氣體而產(chǎn)生的氣體吸收液體中的電荷的狀態(tài)變化直接反映到碳納米管中流動(dòng)的源漏電流，因此與現(xiàn)有的氣體傳感器相比能夠提高對(duì)氣體的檢測(cè)靈敏度。另外，沒(méi)必要像現(xiàn)有的氣體傳感器一樣在碳納米管自身上進(jìn)行表面化學(xué)修飾，只要將氣體吸收液體按照與碳納米管接觸的方式設(shè)置即可，因此能夠使其結(jié)構(gòu)相應(yīng)地變得簡(jiǎn)單。
[0013]另外，根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求2，由于因吸收氣體而產(chǎn)生的氣體吸收液體的柵絕緣層的狀態(tài)變化直接反映到碳納米管中流動(dòng)的源漏電流，因此與現(xiàn)有的氣體傳感器相比能夠提高對(duì)氣體的檢測(cè)靈敏度。另外，沒(méi)必要像現(xiàn)有的氣體傳感器一樣在碳納米管自身上進(jìn)行表面化學(xué)修飾，只要將氣體吸收液體按照與碳納米管和柵極接觸的方式設(shè)置即可，因此能夠使其結(jié)構(gòu)相應(yīng)地變得簡(jiǎn)單。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的氣體傳感器結(jié)構(gòu)的立體圖；
[0015]圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的氣體傳感器的上表面結(jié)構(gòu)的概要圖；
[0016]圖3為示出圖2中的A-A^部分的截面結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0017]圖4為示出圖2中的B-B^部分的截面結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0018]圖5為用于說(shuō)明雙電層的概要圖；
[0019]圖6為示出源漏電流和柵電壓之間變化的坐標(biāo)圖； [0020]圖7為用于氣體傳感器制造方法說(shuō)明(I)的概要圖；
[0021]圖8為用于氣體傳感器制造方法說(shuō)明(2)的概要圖；
[0022]圖9為用于氣體傳感器制造方法說(shuō)明(3)的概要圖；
[0023]圖10為用于氣體傳感器制造方法說(shuō)明⑷的概要圖；
[0024]圖11為用于氣體傳感器制造方法說(shuō)明(5)的概要圖；
[0025]圖12為示出實(shí)際制造的氣體傳感器結(jié)構(gòu)的照片；
[0026]圖13為將圖12的一部分進(jìn)行放大的照片和示出碳納米管詳細(xì)結(jié)構(gòu)的SEM照片；
[0027]圖14為示出氣體傳感器所得到的源漏電流Isd和柵電壓Vg之間關(guān)系的坐標(biāo)圖；
[0028]圖15為示出泄漏電流Ig和柵電SVg之間關(guān)系的坐標(biāo)圖；
[0029]圖16為示出實(shí)驗(yàn)裝置的整體構(gòu)成的概要圖；
[0030]圖17為示出CO2和外部空氣的混合氣體、以及只有外部空氣時(shí)的源漏電流Isd和柵電壓Vg之間關(guān)系的坐標(biāo)圖；
[0031]圖18為示出NH3和外部空氣的混合氣體、以及只有外部空氣時(shí)的源漏電流Isd和柵電壓Vg之間關(guān)系的坐標(biāo)圖；
[0032]圖19為示出位移電壓Vshift和NH3濃度之間關(guān)系的坐標(biāo)圖；
[0033]圖20為示出利用金屬性碳納米管的氣體傳感器的源漏電流Isd和柵電壓Vg之間關(guān)系的坐標(biāo)圖；
[0034]圖21為示出利用半導(dǎo)體性碳納米管的氣體傳感器的源漏電流13(1和柵電壓\之間關(guān)系的坐標(biāo)圖；
[0035]圖22為示出根據(jù)其它實(shí)施方式的氣體傳感器(I)結(jié)構(gòu)的立體圖；
[0036]圖23為示出圖22中的C_(T部分的截面結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0037]圖24為示出圖22中的D-N部分的截面結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0038]圖25為示出根據(jù)其它實(shí)施方式的氣體傳感器(2)的截面結(jié)構(gòu)的截面圖；[0039]圖26為示出根據(jù)其它實(shí)施方式的氣體傳感器(3)結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0040]附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0041]1、31、41、51 氣體傳感器
[0042]2 基板
[0043]3 源極
[0044]4 漏極
[0045]5第一柵極部
[0046]6第二柵極部
[0047]7 柵極
[0048]8碳納米管
[0049]IL離子液體(氣體吸收液體)
[0050]42被覆膜(保持裝置)
[0051]52框體(保持裝置)
【具體實(shí)施方式】
[0052]以下，結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0053](I)本發(fā)明的氣體傳感器的概要
[0054]在圖1中，I表示本發(fā)明的氣體傳感器，該氣體傳感器I能夠?qū)⒗鏑O2或NH3等氣體作為檢測(cè)對(duì)象來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)際上，在氣體傳感器I中，在板狀基板2上具有帶狀的源極3和漏極4,并在源極3和漏極4之間設(shè)置有碳納米管8。源極3和漏極4例如由Ti/Au部件或Cr/Au部件構(gòu)成，并且使其長(zhǎng)度方向弄齊而配置成大體直線狀，在相對(duì)而置的源極3的端部和漏極4的端部之間形成有約I μ m的間隙。
[0055]碳納米管8按照下述方式配置:碳納米管8的一端與源極3的端部電連接，而另一端與漏極4的端部電連接，并且碳納米管8配置成與源極3和漏極4呈直線狀。在此，碳納米管8具有碳原子呈六元環(huán)的構(gòu)造卷成筒狀的結(jié)構(gòu)，由于碳納米管8比表面積大，因此相應(yīng)地與后述的離子液體IL接觸的接觸面大，并且還具備優(yōu)良的導(dǎo)電性。
[0056]在基板2上設(shè)置有例如由Ti/Au部件構(gòu)成的柵極7，離子液體IL按照與該柵極7接觸的方式被載置，碳納米管8可以在該離子液體IL內(nèi)。柵極7由形狀和大小相同的第一柵極部5和第二柵極部6構(gòu)成，在第一柵極部5和第二柵極部6之間的間隙Gl中可以配置碳納米管8、源極3和漏極4。具體來(lái)說(shuō)，在該實(shí)施方式中，如圖2所示，圖2示出圖1的區(qū)域E的上表面結(jié)構(gòu)，第一柵極部5和第二柵極部6呈半圓狀，第一柵極部5的直線部5a和第二柵極部6的直線部6a平行配置并以預(yù)定的間隙Gl間隔開(kāi)，在直線部5a、6a之間的間隙Gl內(nèi)，碳納米管8、源極3和漏極4使其長(zhǎng)度方向弄齊而配置成直線狀。
[0057]離子液體IL以半球狀被載置于第一柵極部5、第二柵極部6、源極3和漏極4上，以使覆蓋整個(gè)碳納米管8，離子液體IL能夠起到柵絕緣層的作用。離子液體IL按照下述方式構(gòu)成:離子液體IL的半球狀的液體表面暴露在外部空氣中，且這些第一柵極部5、第二柵極部6、源極3和漏極4的中心部的碳納米管8存在于離子液體IL內(nèi)部。在此，作為氣體吸收液的離子液體IL例如由[EMM] [BF4] (1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽)或[BMIM][BF4] (1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽)、[BMIM] [PF6] (1-丁基_3_甲基咪唑六氟磷酸鹽)、[ΟΜΙΜ] [Br] (1-正辛基-3-甲基咪唑溴鹽)構(gòu)成，除此之外，例如由[Hmpy] [Tf2N]、[HMIM][Tf2N]、[BMIM] [Tf2N]、[C6H4F9Hiim] [Tf2N]、[AMIM] [BF4]、[Pabim] [BF4]、[Am-1m] [DCA]、[Am-1m] [BF4]、[BMIM] [BF4]+PVDF、[C3NH2mim] [CF6SO3]+PTFE、[C3NH2mim] [Tf2N] +PTFE,[H2NC3H6mim] [Tf2N] + 交聯(lián)尼龍 66、P [VBBI] [BF4]、P [ΜΑΒΙ] [BF4]、P [VBBI] [Tf2N]、P [VBTMA][BFJ、P[MATMA] [BF4]等構(gòu)成，根據(jù)作為檢測(cè)對(duì)象的氣體種類，可以適當(dāng)?shù)剡x擇能夠吸收該氣體的離子液體。
[0058]在此，例如，在做成能夠檢測(cè)CO2的氣體傳感器I的情況下，作為離子液體IL使用能夠吸收 CO2 的[EMM] [BF4]、[EMM] [BF4]、[BMIM] [BF4]、[BMIM] [PF6]、[Hmpy][Tf2N]、[HMIM] [Tf2N]、[BMIM] [Tf2N]、[C6H4F9mim] [Tf2N]、[AMIM] [BF4]、[Pabim] [BF4]、[Am-1m] [DCA]、[Am-1m] [BF4], [BMIM] [BF4]+P VDF, [C3NH2mim] [CF6SO3]+PTFE、[C3NH2mim][Tf2N] +PTFE, [H2NC3H6mim] [Tf2N] + 交聯(lián)尼龍 66、P [VBBI] [BF4]、P [ΜΑΒΙ] [BF4]、P [VBBI][Tf2N]、P[VBTMA] [BF4]、P[MATMA] [BF4]等。另外，在做成能夠檢測(cè)NH3的氣體傳感器I的情況下，作為離子液體IL使用能夠吸收NH3的[EMIM] [BF4]等吸收水的全部離子液體。
[0059]另外，在該離子液體IL中還可以添加例如PEI (聚乙烯亞胺)。添加PEI的離子液體IL中，PEI的氨基向碳納米管8轉(zhuǎn)移電荷，由此能夠降低碳納米管8的電阻值。添加PEI的離子液體IL中，在吸收氣體時(shí)，PEI與CO2或H2O產(chǎn)生反應(yīng)，PEI的氨基減少。因此，利用了這種添加PEI的離子液體IL的氣體傳感器I中，如果離子液體IL吸收CO2含有量高的外部空氣，則離子液體IL中的PEI的氨基減少，其結(jié)果是，可導(dǎo)致碳納米管8的電阻值增加，根據(jù)外部空氣中的CO2含有量，碳納米管8的電性狀態(tài)也會(huì)發(fā)生變化。
[0060]此外，在上述的實(shí)施方式中，關(guān)于作為氣體吸收液體，敘述了適用離子液體IL的情況，但本發(fā)明并不局限于此，例如堿金屬和堿土金屬的氫氧化物水溶液等其它種類的氣體吸收液體也適用。另外，作為氣體吸收液體適用堿金屬和堿土金屬的氫氧化物水溶液時(shí)，由于能夠吸收CO2,因此能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)對(duì)象為CO2的氣體傳感器。
[0061]在此，在該實(shí)施方式中，如圖3和圖4所示，載置有離子液體IL的基板2具有在硅基板10上形成有硅氧化膜11的結(jié)構(gòu)，在該硅氧化膜11上設(shè)置有源極3、漏極4、第一柵極部5和第二柵極部6，其中，圖3示出圖2中的A-Ai部分的截面結(jié)構(gòu)，圖4示出圖2中的B-Bi部分的截面結(jié)構(gòu)。另外，如圖3所示，碳納米管8如下構(gòu)成:碳納米管8的一端被源極3覆蓋，另一端被漏極4覆蓋，并且碳納米管8與源極3和漏極4電連接。這樣，通過(guò)碳納米管8的兩端被源極3和漏極4覆蓋，由此能夠?qū)⑻技{米管8的兩端牢固地固定在基板2上，因此，當(dāng)離子液體IL滴下來(lái)時(shí)離子液體IL不會(huì)從基板2上脫離，就照原樣能夠維持同源極3和漏極4的電連接狀態(tài)。
[0062]另外，這樣的碳納米管8由直徑約為I?IOnm的碳納米管構(gòu)成，并從設(shè)置在硅氧化膜11上的催化部12沿著硅氧化膜11以直線狀延伸而形成。催化部12例如由將Co和二氧化硅按預(yù)定比例混合的部件構(gòu)成，并且催化部12與碳納米管8的另一端一起被漏極4覆蓋。如圖3所示，這種氣體傳感器I通過(guò)電源13從源極3向漏極4提供源漏電流，并且，如圖4所示，通過(guò)電源15向第一柵極部5和第二柵極部6施加?xùn)烹妷骸?br> [0063]由此，如圖3和圖4所示，在氣體傳感器I中，如果向與碳納米管8相對(duì)而置的第一柵極部5施加?xùn)烹妷?，則在離子液體IL內(nèi)產(chǎn)生電位差，為了保持平衡，電荷被供給至碳納米管8。具體來(lái)說(shuō)，如果向第一柵極部5施加負(fù)電壓，則如圖4所示離子液體IL內(nèi)的電荷極化，如圖3和圖4所示負(fù)電荷聚集在碳納米管8的表面。另外，相反地還可以向第一電極部5施加正電壓，此時(shí)同樣地離子液體IL內(nèi)的電荷也極化，正電荷聚集在碳納米管8的表面。
[0064]這樣，例如，如果向柵極7施加負(fù)電壓，則如圖5所示，在氣體傳感器I中，離子液體IL中的陰離子聚集在碳納米管8的側(cè)周面上，離子液體IL中的陽(yáng)離子聚集在第一柵極部5(第二柵極部6也同樣)上，由此在離子液體IL中形成雙電層(在圖5中用“O”表示的層和用“Φ”表示的層)，并且該離子液體IL可成為絕緣層。
[0065]即，在該氣體傳感器I中，通過(guò)向第一柵極部5和第二柵極部6施加?xùn)烹妷篭、向源極3和漏極4之間施加源漏電壓Vsd，由此在離子液體IL中形成極薄的柵絕緣層，同時(shí)源漏電流Isd在碳納米管8中流動(dòng)，由此該氣體傳感器I可起到晶體管的作用。除此之外，在由這種結(jié)構(gòu)構(gòu)成的氣體傳感器I中，如果離子液體IL吸收作為檢測(cè)對(duì)象的氣體，則離子液體IL中的柵絕緣層的狀態(tài)根據(jù)氣體的吸收量而發(fā)生變化，源漏電流和柵電壓特性也可根據(jù)該柵絕緣層的狀態(tài)變化而相應(yīng)地發(fā)生變化。
[0066]氣體傳感器I按照下述方式構(gòu)成:測(cè)量這種源漏電流和柵電壓特性的變化，并根據(jù)該源漏電流和柵電壓特性的變化，能夠檢測(cè)作為檢測(cè)對(duì)象的氣體。另外，該氣體傳感器
I按照下述方式構(gòu)成:測(cè)量源漏電流和柵電壓的變化量，如果變化量大，則表示離子液體IL周邊的氣體(下面，將該氣體簡(jiǎn)稱為外部空氣)中的氣體濃度高，相反，如果變化量小，則表示外部空氣中的氣體濃度低，由此能夠推測(cè)外部空氣中的氣體濃度。
[0067]實(shí)際上，當(dāng)氣體傳感器I的碳納米管為金屬性碳納米管時(shí)，如圖6所示，當(dāng)離子液體IL周邊的氣體中未包含作為檢測(cè)對(duì)象的氣體時(shí)，能夠得到源漏電流Isd與柵電壓Vg之間關(guān)系為大致“V”字狀的波形。與之對(duì)應(yīng)，當(dāng)離子液體IL周邊的氣體中作為檢測(cè)對(duì)象的氣體濃度高時(shí)，氣體傳感器I的柵電壓Vg可發(fā)生位移，其位移量為位移電壓Vshift。并且，如果外部空氣中的氣體濃度變大，則該位移電壓Vshift會(huì)與氣體濃度成正比地增加。這樣，在本發(fā)明的氣體傳感器I中，根據(jù)源漏電流Isd或根據(jù)由源漏電流Isd的變化引起的柵電壓\的變化，能夠檢測(cè)外部空氣中所包含的氣體或能夠推測(cè)出該氣體的含有量。
[0068]另外，在上述實(shí)施方式中對(duì)這樣的氣體傳感器I進(jìn)行了說(shuō)明:在該氣體傳感器I中設(shè)置有柵極7，通過(guò)向構(gòu)成該柵極7的第一柵極部5和第二柵極部6施加?xùn)烹妷篤g，在離子液體IL中的碳納米管8的表面上形成雙電層，由于離子液體IL吸收氣體而雙電層的狀態(tài)發(fā)生變化，由此測(cè)量碳納米管8中流動(dòng)的源漏電流Isd的變化。但是，本發(fā)明的氣體傳感器并不局限于此，還可以是下述的氣體傳感器:在該氣體傳感器中，不設(shè)置柵極7，而僅通過(guò)離子液體IL吸收氣體，由此僅測(cè)量源極3和漏極4之間設(shè)置的碳納米管8中流動(dòng)的源漏電流Isd的變化。
[0069]S卩，在氣體傳感器I中，即使柵電壓Vg為0V，但由于多孔碳納米管8存在于離子液體IL中，因此離子液體IL中的負(fù)電荷聚集在碳納米管8的表面。由此，在氣體傳感器I中，通過(guò)離子液體IL吸收氣體，離子液體IL內(nèi)的負(fù)電荷和正電荷的狀態(tài)發(fā)生變化，根據(jù)這些變化，在碳納米管8中流動(dòng)的源漏電流Isd也會(huì)發(fā)生變化。這樣，在該氣體傳感器I中，即使未設(shè)置柵極7，根據(jù)碳納米管8中流動(dòng)的源漏電流Isd的變化，也能夠檢測(cè)外部空氣中所包含的氣體或推測(cè)該氣體的含有量。
[0070](2)氣體傳感器的制造方法
[0071]接著，說(shuō)明本發(fā)明的氣體傳感器I的制造方法。在該實(shí)施方式中，首先，準(zhǔn)備在硅基板10上形成有硅氧化膜11的基板2，在該硅氧化膜11上形成預(yù)定圖案的抗蝕層。接著，如圖7所示，通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂布法在基板2的抗蝕層18上形成催化層19，在形成于該抗蝕層18的開(kāi)口 18a內(nèi)暴露的硅氧化膜11上也形成催化層19。另外，該催化層19使用例如將Co和氣相二氧化硅按1:10的比例混合而形成的催化材料。接著，通過(guò)剝離來(lái)去除抗蝕層18，只留下開(kāi)口 18a內(nèi)形成的催化層19，由此形成厚度為3-7 μ m的矩形狀的催化部12。
[0072]接著,通過(guò)化學(xué)氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition:CVD)從催化部12沉積碳，從而，如圖8所示，在硅氧化膜11上形成從該催化部12以直線狀延伸的碳納米管8。接著，在整個(gè)面上涂布抗蝕層后，通過(guò)曝光來(lái)形成圖案，如圖9所示，例如在暴露于離子液體IL中的碳納米管8的中央?yún)^(qū)域上留下抗蝕層21后，在整個(gè)面上形成由Ti/Au (5/50)構(gòu)成的電極層22。接著，通過(guò)剝離來(lái)去除抗蝕層21，由此對(duì)電極層22進(jìn)行圖案化處理，如圖10所示，使碳納米管8的中央?yún)^(qū)域暴露，且在硅氧化膜11上形成源極3、漏極4以及未圖示的第一柵極部5和第二柵極部6。
[0073]接著，如圖11所示，按照能夠覆蓋源極3和漏極4之間暴露的整個(gè)碳納米管8的方式向基板2上滴下離子液體IL，由此能夠制造如圖12所示的氣體傳感器1，其中，離子液體IL(圖中用“離子液體(1nic liquid) ”標(biāo)記)與源極3(圖中用“源極(Source) ”標(biāo)記)、漏極4(圖中用“漏極(Drain) ”標(biāo)記)、柵極7(第一柵極部5和第二柵極部6，圖中用“IL-柵極(IL-gate Electrodes) ”標(biāo)記)接觸。如將圖12的區(qū)域ERl放大的圖13所示或者如將圖13的ER2區(qū)域進(jìn)一步放大的SEM照片所示，如此制造的氣體傳感器I中，存在于離子液體IL中的碳納米管8形成于源極3與漏極4之間的微小的間隙內(nèi)，并且碳納米管8具有極小的結(jié)構(gòu)。另外，圖13中用“催化劑(Catalyst) ”表示的是埋在漏極4中的催化部12，從位于外側(cè)的漏極4也能夠確認(rèn)催化部12的形狀。
[0074](3)驗(yàn)證試驗(yàn)
[0075]接著，說(shuō)明各種驗(yàn)證試驗(yàn)。在此，根據(jù)上述的制造方法制造了如下的氣體傳感器1:在該氣體傳感器I中，用Ti/Au (膜厚5 [nm]/50 [nm])分別形成源極3、漏極4和柵極7,并且從將Co和氣相二氧化硅按1:10的比例混合而成的催化部12開(kāi)始形成碳納米管8，源極3和漏極4的間隙為I [ μ m]，碳納米管8的電阻值為5?100[kQ ]之間。并且，當(dāng)外部空氣中未包含作為檢測(cè)對(duì)象的氣體時(shí)，在該氣體傳感器I中對(duì)從源極3通過(guò)碳納米管8流向漏極4的源漏電流Isd和向柵極7施加的柵電壓Vg之間關(guān)系進(jìn)行查看后得到了如圖14所示的結(jié)果。
[0076]另外，圖14示出當(dāng)氣體傳感器I的源極3和漏極4之間的源漏電壓Vsd為10mV、且向柵極7施加的柵電壓Vg以5mV/sec從-0.3V提高至0.3V時(shí)的源漏電流Isd和柵電壓Vg之間的關(guān)系。從圖14可知，當(dāng)外部空氣中未包含作為檢測(cè)對(duì)象的氣體時(shí)，在該氣體傳感器I中可得到平滑的接近于“V”字狀的波形。
[0077]另外，接著，在該氣體傳感器I中，對(duì)源漏電壓Vsd為OmV時(shí)的柵極7中流動(dòng)的泄漏電流Ig進(jìn)行查看后得到如圖15所示的結(jié)果。通過(guò)將圖15所示的結(jié)果和源漏電流Isd進(jìn)行比較后可知，當(dāng)柵電壓Vg處于-0.3V至0.3V之間時(shí)，泄漏電流Ig為源漏電流Isd的0.01%左右，泄漏電流Ig為可忽略的微小值。
[0078]接著，針對(duì)氣體傳感器I能否檢測(cè)作為檢測(cè)對(duì)象的氣體，利用如圖16所示的實(shí)驗(yàn)裝置24進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)。實(shí)際上，在該實(shí)驗(yàn)裝置24中，從氣體儲(chǔ)藏部27通過(guò)閥門(mén)29a從供給口 25a向300 X 300 X IOOmm3的腔室25內(nèi)供給作為檢測(cè)對(duì)象的氣體，然后通過(guò)閥門(mén)29b從排出口 25b向腔室外部排出該氣體。另外，在該實(shí)驗(yàn)裝置24中，將氣體傳感器I載置于腔室25內(nèi)的基臺(tái)26上，在腔室25保持密閉狀態(tài)的情況下，將設(shè)置在腔室25外部的測(cè)量裝置28和腔室25內(nèi)的氣體傳感器I連接。
[0079]在這種實(shí)驗(yàn)裝置24中，首先，在腔室25內(nèi)設(shè)置將[EMM] [BF4]作為離子液體IL來(lái)使用的氣體傳感器1，然后用未包含作為檢測(cè)對(duì)象的氣體的空氣(Air)填滿該腔室25，然后對(duì)此時(shí)的氣體傳感器I的源漏電流Isd與柵電壓Vg之間的關(guān)系進(jìn)行查看。然后，向腔室25內(nèi)供給CO2，用將CO2以12%的混合比例在外部空氣(Air:空氣)中進(jìn)行混合而得到的混合氣體填滿腔室25，在穩(wěn)定之后對(duì)氣體傳感器I的源漏電流Isd與柵電壓Vg之間的關(guān)系進(jìn)行了查看。
[0080]具體來(lái)說(shuō)，在氣體傳感器I中，將源漏電壓Vsd設(shè)為10mV，將向柵極7施加的柵電壓Vg以5mV/sec從-0.3V提高至0.3V，當(dāng)對(duì)此時(shí)的源漏電流Isd進(jìn)行測(cè)量時(shí)，得到如圖17所示的結(jié)果。從圖17可知，在本發(fā)明的氣體傳感器I中，如果作為檢測(cè)對(duì)象的0)2混合于外部空氣中，則與通常的外部空氣的情況相比，其柵電壓Vg位移-42.9mV。因此，可以知道，在該氣體傳感器I中，離子液體IL吸收了作為檢測(cè)對(duì)象的CO2，其結(jié)果，導(dǎo)致離子液體IL中形成的柵絕緣層的狀態(tài)產(chǎn)生變化，由于源漏電流Isd發(fā)生變化而發(fā)生位移電壓Vshift。這樣可知，本發(fā)明的氣體傳感器I能夠通過(guò)測(cè)量源漏電流Isd的變化來(lái)檢測(cè)離子液體IL周邊的外部空氣中的C02。
[0081]接著，清空腔室25后，將作為檢測(cè)對(duì)象的氣體由CO2換成NH3，然后在與上述的實(shí)驗(yàn)條件相同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)后得到了如圖18所示的結(jié)果。在該實(shí)驗(yàn)中，向腔室25內(nèi)供給NH3，用將NH3以2%混合比例在外部空氣(Air:空氣)中進(jìn)行混合而得到的混合氣體填滿腔室25內(nèi)，在穩(wěn)定之后查看氣體傳感器I的源漏電流Isd與柵電壓之間的關(guān)系。從圖18可知，在本發(fā)明的氣體傳感器I中，如果作為檢測(cè)對(duì)象的NH3混合于外部空氣中，則與未包含氣體的空氣(Air)時(shí)的情況相比，柵電SVg位移-285.7mV。因此，可以知道，在該氣體傳感器I中，離子液體IL吸收了作為檢測(cè)對(duì)象的NH3，其結(jié)果，在離子液體IL中形成的柵絕緣層的狀態(tài)發(fā)生變化，因源漏電流Isd發(fā)生變化而發(fā)生位移電壓Vshift。這樣可知，本發(fā)明的氣體傳感器I通過(guò)測(cè)量源漏電流Isd的變化來(lái)檢測(cè)離子液體IL周邊的外部空氣中的NH3。
[0082]接著，重新清空腔室25后，將NH3的濃度改變?yōu)?0?4000ppm，當(dāng)測(cè)量位移電壓Vshift時(shí)，得到如圖19所示的結(jié)果。從圖19可知，在該氣體傳感器I中，位移電壓Vshift相對(duì)于NH3濃度的對(duì)數(shù)線性變化，從該結(jié)果可知，根據(jù)因源漏電流Isd發(fā)生變化而產(chǎn)生的位移電壓Vshift的變化，能夠推測(cè)NH3濃度。
[0083]進(jìn)一步，準(zhǔn)備與上述氣體傳感器不同的氣體傳感器1，在該氣體傳感器I中，作為離子液體IL,使用在[EMM] [BF4]中混合有PEI (branched, M.ff.10，000)的離子液體IL,并且碳納米管8使用金屬性碳納米管。順便指出的是，關(guān)于是金屬性碳納米管，還是后述的半導(dǎo)體性碳納米管，可以在生成碳納米管8后，通過(guò)測(cè)量1-V特性并從其曲線形狀來(lái)進(jìn)行判斷。
[0084]并且，將具有這種結(jié)構(gòu)的氣體傳感器I設(shè)置在腔室25內(nèi)后，用空氣(Air)填滿該腔室25內(nèi)，然后查看此時(shí)的氣體傳感器I的源漏電流Isd與柵電壓Vg之間的關(guān)系。然后，向腔室25內(nèi)供給CO2，用將CO2以24%混合比例在空氣(Air)中進(jìn)行混合而得到的混合氣體填滿該腔室25內(nèi)，在穩(wěn)定之后查看氣體傳感器I的源漏電流Isd和柵電壓Vg之間的關(guān)系。該實(shí)驗(yàn)同上述實(shí)驗(yàn)一樣，在氣體傳感器I的源漏電壓Vsd為IOmV,當(dāng)在柵電壓-0.3V至0.3V之間測(cè)量源漏電流Isd時(shí)，得到如圖20所示的結(jié)果。
[0085]從圖20可知，即使是這種氣體傳感器1，如果作為檢測(cè)對(duì)象的CO2混合于外部空氣中，則與未包含CO2的空氣(Air)的情況相比，柵電壓Vg也會(huì)發(fā)生位移。因此，可以知道，SP使是該氣體傳感器1，離子液體IL也會(huì)吸收作為檢測(cè)對(duì)象的CO2,結(jié)果在離子液體IL中形成的柵絕緣層的狀態(tài)發(fā)生變化，因金屬性碳納米管中流動(dòng)的源漏電流Isd發(fā)生變化而發(fā)生位移電壓Vshift，這樣可以知道，能夠通過(guò)測(cè)量源漏電流Isd的變化來(lái)檢測(cè)外部空氣中的C02。
[0086]另外，準(zhǔn)備了和上述的氣體傳感器不同的氣體傳感器1，在該氣體傳感器I中，作為離子液體IL使用[EMM] [BF4]中混合有PEI (branched, M.ff.10，000)的離子液體IL,碳納米管8使用半導(dǎo)體性碳納米管。
[0087]并且，具有這種結(jié)構(gòu)的氣體傳感器I設(shè)置在腔室25內(nèi)后，用空氣(Air)填滿該腔室25內(nèi)，然后查看此時(shí)的氣體傳感器I的源漏電流Isd與柵電壓Vg之間的關(guān)系。然后，向腔室25內(nèi)供給CO2，用將CO2以25%混合比例在空氣(Air)中進(jìn)行混合而得到的混合氣體填滿該腔室25內(nèi)，在穩(wěn)定之后查看氣體傳感器I的源漏電流Isd和柵電壓Vg之間的關(guān)系。同上述實(shí)驗(yàn)一樣，該實(shí)驗(yàn)也是氣體傳感器I的源漏電壓Vsd為10mV，當(dāng)在柵電壓-0.3V至0.3V之間測(cè)量源漏電流Isd時(shí)，得到如圖21所示的結(jié)果。
[0088]從圖21可知，即使是這種氣體傳感器1，如果作為檢測(cè)對(duì)象的CO2混合于外部空氣中，則與未包含CO2的空氣(Air)的情況相比，柵電壓Vg也會(huì)發(fā)生位移。因此可知，在該氣體傳感器I中也由離子液體IL吸收作為檢測(cè)對(duì)象的CO2,結(jié)果在離子液體IL中形成的柵絕緣層的電性狀態(tài)發(fā)生變化，并在半導(dǎo)體性碳納米管中流動(dòng)的源漏電流Isd發(fā)生變化而發(fā)生位移電壓Vshift。這樣可知，通過(guò)測(cè)量源漏電流Isd的變化能夠檢測(cè)外部空氣中的C02。
[0089](4)作用和效果
[0090]在以上的結(jié)構(gòu)中，在該氣體傳感器I中，在基板2上的源極3與漏極4之間設(shè)置碳納米管8，并且該碳納米管8被離子液體IL覆蓋。在這種氣體傳感器I中，由于多孔的碳納米管8存在于離子液體IL中，因此離子液體IL中的負(fù)電荷聚集在碳納米管8的表面。由此，在氣體傳感器I中，如果離子液體IL吸收作為檢測(cè)對(duì)象的氣體，則在離子液體IL中聚集在碳納米管8表面的負(fù)電荷的狀態(tài)發(fā)生變化，伴隨該變化，在碳納米管8中流動(dòng)的源漏電流Isd也會(huì)發(fā)生變化，因此能夠根據(jù)該源漏電流Isd的變化趨勢(shì)，檢測(cè)外部空氣中的氣體。
[0091]另外，在該氣體傳感器I中，在基板2上的源極3與漏極4之間設(shè)置碳納米管8，并設(shè)置與該碳納米管8和基板2上的柵極7接觸而形成柵絕緣層的離子液體IL，通過(guò)柵極7向該離子液體IL施加?xùn)烹妷?。由此，在氣體傳感器I中，在吸收氣體的離子液體IL中形成具有柵絕緣層的雙電層，能夠起到可以測(cè)量在碳納米管8中流動(dòng)的源漏電流Isd的晶體管的作用。
[0092]在這種碳納米管I中，如果離子液體IL吸收作為檢測(cè)對(duì)象的氣體，則離子液體IL中的柵絕緣層的狀態(tài)發(fā)生變化，并且離子液體IL中的碳納米管中流動(dòng)的源漏電流Isd根據(jù)柵絕緣層的狀態(tài)發(fā)生變化，由此能夠測(cè)量該源漏電流Isd的變化，并根據(jù)該源漏電流Isd的變化趨勢(shì)能夠檢測(cè)外部空氣中的氣體。
[0093]在此，在特表2007-505323號(hào)公報(bào)中所示的現(xiàn)有的背柵型氣體傳感器(未圖示)中，在硅背柵和碳納米管之間，作為柵絕緣層使用例如膜厚為150?200nm的硅氧化膜，因此為了使其起到晶體管的作用，需要電壓最大值為15V程度的柵電壓。與之相比，在本發(fā)明的氣體傳感器I中，不使用SiO2等硅氧化膜，在設(shè)置于碳納米管8與柵極7之間的離子液體IL中形成極薄的幾nm的柵絕緣層，因此即使向柵極7施加0.4V程度的柵電壓Vg也能夠起到晶體管的作用，從而與現(xiàn)有的氣體傳感器相比，能夠顯著地降低柵電壓Vg。
[0094]并且，在該氣體傳感器I中，在吸收氣體的離子液體IL自身中形成有柵絕緣層，因吸收氣體而產(chǎn)生的離子液體IL的柵絕緣層的狀態(tài)變化，會(huì)直接反映到碳納米管8中流動(dòng)的源漏電流，因此與現(xiàn)有的氣體傳感器相比能夠提高對(duì)氣體的檢測(cè)靈敏度。并且，在該氣體傳感器I中，不需要像現(xiàn)有的氣體傳感器一樣對(duì)碳納米管自身進(jìn)行表面化學(xué)修飾，只要將離子液體IL按照與碳納米管8和柵極7接觸的方式設(shè)置即可，因此能夠使其結(jié)構(gòu)相應(yīng)地變得簡(jiǎn)單。
[0095]并且，在該氣體傳感器I中，由于源漏電流和柵電壓特性隨著外部空氣中的氣體濃度的變化而發(fā)生變化，因此通過(guò)測(cè)量該源漏電流和柵電壓特性的變化量，并根據(jù)其變化量能夠推測(cè)作為檢測(cè)對(duì)象的氣體在外部空氣中的含有程度。
[0096]根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，通過(guò)將源極3與漏極4之間的碳納米管8設(shè)置在離子液體IL中，由此因吸收氣體而產(chǎn)生的離子液體IL中的電荷的狀態(tài)變化會(huì)直接反映到碳納米管8中流動(dòng)的源漏電流Isd，因此，與現(xiàn)有的氣體傳感器相比，能夠提高對(duì)氣體的檢測(cè)靈敏度。另外，因?yàn)橹灰獙⑻技{米管8配置在離子液體IL中即可，所以不需要像現(xiàn)有氣體傳感器那樣用多種聚合物對(duì)碳納米管進(jìn)行表面化學(xué)修飾，因此能夠使其結(jié)構(gòu)相應(yīng)地變得簡(jiǎn)單。
[0097]并且，在離子液體IL中形成有包括柵絕緣層的雙電層，因吸收氣體而產(chǎn)生的離子液體IL的柵絕緣層的狀態(tài)變化會(huì)直接反映到碳納米管8中流動(dòng)的源漏電流Isd，因此，與現(xiàn)有的氣體傳感器相比能夠提高對(duì)氣體的檢測(cè)靈敏度。另外，因?yàn)橹灰獙㈦x子液體IL按照與碳納米管8和柵極7接觸的方式設(shè)置在基板2上即可，所以不需要像現(xiàn)有的氣體傳感器那樣用多種聚合物對(duì)碳納米管進(jìn)行表面化學(xué)修飾，因此能夠使其結(jié)構(gòu)相應(yīng)地變得簡(jiǎn)單。
[0098](5)其它實(shí)施方式
[0099]另外，本發(fā)明并不局限于本實(shí)施方式，在本發(fā)明的主要內(nèi)容的范圍內(nèi)，還可以對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行多種變形。在上述實(shí)施方式中說(shuō)明的氣體傳感器I中，離子液體IL不僅載置于源極3和漏極4上，而且還載置于第一柵極部5和第二柵極部6上，但是本發(fā)明并不局限于此，如圖22、圖23、圖24所示的氣體傳感器31也適用，圖22在與圖1對(duì)應(yīng)的部分用相同符號(hào)表示，圖23示出圖22的C-Ci部分的截面結(jié)構(gòu)，圖24示出圖22的D-Di部分的截面結(jié)構(gòu)，在該氣體傳感器31中，離子液體ILl沒(méi)有覆蓋源極3、漏極4、第一柵極部5和第二柵極部6的上表面，而只覆蓋被源極3、漏極4、第一柵極部5和第二柵極部6圍住的區(qū)域G2。
[0100]實(shí)際上，在該氣體傳感器31中，由于將離子液體ILl按照與源極3、漏極4、第一電極部5和第二電極部6的各個(gè)側(cè)面接觸的方式配置在被源極3、漏極4、第一電極部5和第二電極部6圍住的區(qū)域G2內(nèi)，因此能夠使離子液體ILl的量減少而實(shí)現(xiàn)小型化，并且因其表面張力作用能夠?qū)㈦x子液體ILl穩(wěn)定地設(shè)置在基板2上。另外，同上述實(shí)施方式一樣，在該氣體傳感器31中，如果通過(guò)柵極7向離子液體ILl施加?xùn)烹妷海瑒t在離子液體ILl中形成具有幾nm的柵絕緣層的雙電層，能夠?qū)㈦x子液體ILl的量減少至剛好能夠形成該雙電層的幾nm程度的柵絕緣層的體積為止。[0101]另外，雖然在上述實(shí)施方式中對(duì)在基板2上僅僅使離子液體IL滴下的氣體傳感器I進(jìn)行了敘述，但本發(fā)明并不局限于此，具有如圖25所示的結(jié)構(gòu)的氣體傳感器41也適用，圖3與圖25中相應(yīng)部分用相同符號(hào)表示，在該氣體傳感器41中，用聚對(duì)二甲苯等的外部空氣能夠通過(guò)的被覆膜42來(lái)覆蓋離子液體IL的彎曲狀的液體表面。在這種情況下，即使向基板2施加外力或使其傾斜等，通過(guò)作為保持裝置的被覆膜42，也能夠?qū)㈦x子液體IL牢固地持續(xù)保持在基板2上。順便說(shuō)一下，該氣體傳感器41可以通過(guò)以下方法制造:將離子液體IL滴下后,通過(guò)例如CVD (Chemical Vapor Deposition)法在離子液體IL上用聚對(duì)二甲苯等的外部空氣能夠通過(guò)的被覆材料形成膜，由此對(duì)離子液體IL直接形成被覆膜42。另外，該氣體傳感器41還可以通過(guò)以下方法制造:預(yù)先用聚對(duì)二甲苯等的外部空氣能夠通過(guò)的被覆材料在基板2上形成被覆膜42，然后向該被覆膜42內(nèi)注入離子液體IL并進(jìn)行密封。
[0102]并且，在這種氣體傳感器41中，由于通過(guò)被覆膜42能夠?qū)㈦x子液體IL穩(wěn)定地保持在基板2上，因此能夠?qū)⒒?例如以離子液體IL朝下的狀態(tài)設(shè)置在室內(nèi)的天花板上，根據(jù)使用情況可以將離子液體IL方向設(shè)置成各種不同的方向。
[0103]另外，在這種氣體傳感器41中，能夠使氣體吸收液體與外部空氣隔離，因此作為氣體吸收液體還可以使用水等揮發(fā)性液體。另外，即使將水用作氣體吸收液體，由于水吸收氣體而水中的電荷狀態(tài)也會(huì)發(fā)生變化，根據(jù)電荷狀態(tài)發(fā)生變化，在碳納米管8中流動(dòng)的源漏電流Isd發(fā)生變化，能夠得到與上述實(shí)施方式相同的效果。
[0104]另外，作為氣體傳感器的其它實(shí)施方式，如圖26所示的氣體傳感器51也適用，圖1和圖26的相應(yīng)部分用相同符號(hào)表示，在該氣體傳感器51中，在基板2上設(shè)置用來(lái)覆蓋離子液體IL的框體52，通過(guò)作為保持裝置的框體52將離子液體IL保持在基板2上。這種情況下，框體52按照下述方式配置在基板2上:框體52覆蓋基板2上的源極3與漏極4之間的碳納米管8 (未圖示)，并且還覆蓋配置在碳納米管8周邊的源極3、漏極4和柵極7的一部分，可以將離子液體IL保持在其內(nèi)部空間內(nèi)。
[0105]實(shí)際上，該框體52的內(nèi)部空間由堵住離子液體IL的例如四邊形的壁部52a和按照覆蓋該壁部52a的方式配置的板狀的頂板部52b形成，并且在頂板部52b上穿設(shè)有多個(gè)能夠?qū)?nèi)部空間和外部連通的微小的貫通孔53。由于框體52設(shè)置在基板2上，因此框體52的底面部被封閉，內(nèi)部空間僅通過(guò)貫通孔53與外部連通，通過(guò)從該貫通孔53向內(nèi)部空間注入離子液體IL，能夠?qū)㈦x子液體IL保持在內(nèi)部空間內(nèi)。在此，由于框體52的貫通孔53微小，所以在貫通孔53上離子液體IL的表面張力起到作用，注入到內(nèi)部空間的離子液體IL不容易從貫通孔53流出，由此能夠可靠地保持離子液體IL。
[0106]另外，離子液體IL在框體52的內(nèi)部空間內(nèi)覆蓋碳納米管，并且與柵極7的第一柵極部5和第二柵極部6 (未圖示)接觸。這樣，即使是該氣體傳感器51，如果從柵極7向離子液體IL施加?xùn)烹妷?，則在離子液體IL中形成具有柵絕緣層的雙電層，因此也能夠得到同上述實(shí)施方式一樣的效果。
[0107]并且，作為氣體傳感器的其它實(shí)施方式，具有如下結(jié)構(gòu)的氣體傳感器也適用，在該氣體傳感器中，將設(shè)置有碳納米管8和柵極7等的基板2設(shè)置在貯存有離子液體IL的箱體狀的貯存部?jī)?nèi)，該基板2設(shè)置在離子液體IL內(nèi)；根據(jù)使用情況，也可以適用由適當(dāng)改變基板2和離子液體IL的配置關(guān)系的各種結(jié)構(gòu)構(gòu)成的氣體傳感器。
【權(quán)利要求】
1.一種氣體傳感器，檢測(cè)作為檢測(cè)對(duì)象的氣體，其特征在于， 所述氣體傳感器包括: 碳納米管，所述碳納米管設(shè)置在基板上的源極和漏極之間，并且源漏電流在所述碳納米管中流動(dòng)； 氣體吸收液體，所述氣體吸收液體按照覆蓋所述碳納米管的方式配置， 其中，根據(jù)因所述氣體吸收液體吸收所述氣體而在所述碳納米管上產(chǎn)生的源漏電流的變化，檢測(cè)所述氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體傳感器，其特征在于， 所述氣體吸收液體與所述碳納米管和所述基板上的柵極接觸以成為柵絕緣層，因所述氣體吸收液體吸收所述氣體而所述柵絕緣層的狀態(tài)發(fā)生變化，根據(jù)基于所述柵絕緣層的狀態(tài)而產(chǎn)生的所述源漏電流的變化，檢測(cè)所述氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體傳感器，其特征在于， 所述柵極由第一柵極部和第二柵極部構(gòu)成， 所述碳納米管配置在所述第一柵極部和所述第二柵極部之間，且所述氣體吸收液體按照與所述第一柵極部和所述第二柵極部接觸的方式配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體傳感器，其特征在于， 所述氣體吸收液體保持在形成于所述第一柵極部與所述第二柵極部之間的間隙中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的氣體傳感器，其特征在于， 設(shè)置有保持裝置，所述保持裝置覆蓋所述氣體吸收液體，且將所述氣體吸收液體保持在所述基板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的氣體傳感器，其特征在于， 根據(jù)與所述源漏電流相對(duì)應(yīng)而變化的所述柵極的柵電壓的變化，檢測(cè)所述氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的氣體傳感器，其特征在于， 所述氣體吸收液體是離子液體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的氣體傳感器，其特征在于， 所述氣體吸收液體是堿金屬以及堿土金屬的氫氧化物水溶液。
【文檔編號(hào)】H01L51/30GK103988071SQ201280060963
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月13日
【發(fā)明者】下山勛, 松本潔, 竹井裕介, 高橋英俊, 氣駕升, 本多祐仁 申請(qǐng)人:國(guó)立大學(xué)法人東京大學(xué), 歐姆龍株式會(huì)社