CN111157578B - 一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器及其制备方法 - Google Patents

一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器及其制备方法，属于传感器及其制备技术领域，所述二氧化氮传感器从下至上依次包括衬底、栅电极、介电层、有机半导体层、源电极和漏电极，所述有机半导体层为金纳米棒与有机半导体材料的混合材料。采用金纳米棒这种棒状结构材料进行掺杂能影响有机半导体材料的分子链取向，导致更好的成膜结晶度和结晶取向，从而获得更好的器件性能，有利于传感信号的传输，同时，金纳米棒的掺杂，显著提高了聚合物薄膜的表面粗糙度，增大了与二氧化氮分子的接触面积，进而更容易感应外界的二氧化氮浓度变化，提升了有机薄膜晶体管的气体传感特性，实现器件对二氧化氮的高灵敏度高响应探测。

Description

一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器及其制备方法
技术领域
本发明涉及传感器及其制备技术领域，具体涉及一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器及其制备方法。
背景技术
二氧化氮是一种棕红色有刺激性气味的气体。主要来自于车辆废气、火力发电站和其他工业的燃料燃烧及硝酸、氮肥、炸药的工业生产过程。二氧化氮是一种影响空气质量的重要污染物，吸入二氧化氮会导致中毒反应甚至致命。二氧化氮主要损害呼吸道，吸入气体初期仅有轻微的眼及上呼吸道刺激症状，如咽部不适、干咳等。常经数小时至十几小时或更长时间潜伏期后发生迟发性肺水肿、成为呼吸窘迫综合征，出现胸闷、呼吸窘迫、咳嗽、咯泡沫痰、紫绀等。可并发气胸及纵隔气肿。肺水肿消退后两周左右可出现迟发性阻塞性细支气管炎。慢性毒害主要表现为神经衰弱综合征及慢性呼吸道炎症，个别病例出现肺纤维化，可引起牙齿酸蚀症。长期暴露在浓度为40到100毫克/立方米的二氧化氮环境中会影响人的身体健康。二氧化氮所带来的环境效应多种多样，包括：对湿地和陆生植物物种之间竞争与组成变化的影响；大气能见度的降低；地表水的酸化，富营养化以及增加水体中有害于鱼类和其它水生生物的毒素含量；腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等；渗入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中铝、铜、锌、镉等对人体有害金属元素的含量会偏。高二氧化氮也是形成光化学烟雾和酸雨的主要因素之一。目前，检测二氧化氮的技术手段种类繁多，包括气相色谱、红外光谱、毛细管电泳、电化学、光化学等方法，然而，这些方法具有设备复杂、检测周期长或成本高等不足，因此，简单而高效的薄膜晶体管为基础构成的气体传感器成为传感器领域的一个研究热点。
有机薄膜晶体管气体传感器相比于电阻式器件，由于具有灵敏度高、室温工作、易于集成以及独立的多参数来提高选择性等优点，加上有机材料本身所具备的质轻、价廉、具有柔性、制备方法简单、种类多、性能可通过分子设计进行调整等优势，在气体传感器领域一直倍受人们关注。然而，随着材料和制作工艺成本的增长，加上人们对有毒有害气体有效监测的渴望，促使人们研发制备方法简单，气敏性能高效、稳定的有机薄膜晶体管气体传感器。
现有的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器以机半导体层作为有机薄膜晶体管最为重要的组成部分，其活性材料主要分为小分子和聚合物两大类。其中，聚合物薄膜可以通过价格低廉的溶液法加工，受到了研究者们的广泛关注。但是，采用溶液法制备普遍存在成膜结晶性差，载流子迁移率较低的缺点。
发明内容
针对上述现有的有机薄膜晶体管二氧化氮传感器存在成膜结晶性差，载流子迁移率较低的缺点，本发明提供一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器及其制备方法。
一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器，所述二氧化氮传感器从下至上依次包括衬底、栅电极、介电层、有机半导体层、源电极和漏电极，所述有机半导体层为金纳米棒与有机半导体材料的混合材料，金纳米棒的含量为0.1～1.5wt％。
本申请的技术方案中，采用金纳米棒这种棒状结构材料进行掺杂能影响有机半导体材料的分子链取向，导致更好的成膜结晶度和结晶取向，从而获得更好的器件性能，有利于传感信号的传输，同时，金纳米棒的掺杂，显著提高了聚合物薄膜的表面粗糙度，增大了与二氧化氮分子的接触面积，进而更容易感应外界的二氧化氮浓度变化，提升了有机薄膜晶体管的气体传感特性，实现器件对二氧化氮的高灵敏度高响应探测，此外，金纳米棒的功函数与聚合物材料的最高占据轨道(HOMO)能级间的良好匹配，使其可以充当空穴导体，诱导空穴从电极转移到有机半导体材料的HOMO能级，实现高效的空穴传输，再者，以通过改变金纳米棒的掺杂浓度，在保证传感性能的同时有效调控器件的阈值电压，进一步扩大传感器的工作范围，展现出良好的适应性。
衬底可以是玻璃、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对萘二甲酸乙二醇酯。
优选的，所述有机半导体层的厚度为50～120nm。
优选的，所述金纳米棒是以二氯苯为分散液的溶液，浓度为0.5mg/ml；有机半导体材料为可溶性的聚3-己基噻吩、聚[(9，9-二辛基芴基-2，7--二基)-co-并噻吩]或聚[双(4-苯基)(2，4，6-三甲基苯基)胺]中的一种，有机半导体材料的溶剂为二氯苯，浓度为5mg/ml。
优选的，所述介电层的厚度为200～500nm；所述介电层材料为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚乙烯中的一种或多种。
优选的，所述栅电极、源电极和漏电极材料为金属纳米线。
更为优选的，所述金属纳米线为铁纳米线、铜纳米线、银纳米线、金纳米线、铝纳米线、镍纳米线、钴纳米线、锰纳米线、镉纳米线、铟纳米线、锡纳米线、钨纳米线或铂纳米线中任一种。
一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器的制备方法，包括以下步骤：
(1)利用洗涤剂、丙酮溶液、去离子水和异丙醇溶液对衬底进行清洗，清洗后用氮气吹干；
(2)在衬底表面制备栅电极；
(3)在栅电极上面制备介电层，介电层材料与苯甲醚超声混合，混合后的溶液浓度为60-120mg/ml：
(4)将上述金纳米棒溶液和有机半导体材料溶液进行超声混合，混合溶液中金纳米棒的含量为0.1～1.5wt％，用混合后的溶液在介电层上制备半导体层；
(5)在有机半导体层上制备源电极和漏电极。
优选的，步骤(3)中介电层通过旋涂、辊涂、滴膜、压印、印刷或喷涂中的一种方法制备。
优选的，步骤(4)中，有机半导体层通过动甩旋涂、辊涂、滴膜、压印、印刷或喷涂中的一种方法制备。
优选的，步骤(2)和步骤(5)中，栅电极，源电极和漏电极是过真空热蒸镀、磁控溅射、等离子体增强的化学气相沉积、丝网印刷、打印或旋涂中的一种方法制备。
本申请的技术方案中，
聚3-己基噻吩别名P3HT；
聚[(9，9-二辛基芴基-2，7-二基)-co-并噻吩]别名F8T2；
聚[双(4-苯基)(2，4，6-三甲基苯基)胺]别名PTAA；
聚苯乙烯别名PS；
聚甲基丙烯酸甲酯别名PMMA；
聚乙烯醇别名PVA；
聚酰亚胺别名PI；
聚乙烯别名PE。
相较于现有技术，本发明的有益效果是：
(1)采用金纳米棒这种棒状结构材料进行掺杂能影响有机半导体材料的分子链取向，导致更好的成膜结晶度和结晶取向，从而获得更好的基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器的器件性能，有利于传感信号的传输；
(2)金纳米棒的掺杂，显著提高了聚合物薄膜的表面粗糙度，增大了与二氧化氮分子的接触面积，进而更容易感应外界的二氧化氮浓度变化，提升了有机薄膜晶体管的气体传感特性，实现器件对二氧化氮的高灵敏度高响应探测；
(3)金纳米棒的功函数与聚合物材料的最高占据轨道(HOMO)能级间的良好匹配，使其可以充当空穴导体，诱导空穴从电极转移到有机半导体材料的HOMO能级，实现高效的空穴传输；
(4)以通过改变金纳米棒的掺杂浓度，在保证传感性能的同时有效调控器件的阈值电压，进一步扩大传感器的工作范围，展现出良好的适应性；
(5)通过有机材料和金纳米棒混合的方法，提升了有机薄膜晶体管传感器器件稳定性，更利于实现产业化。
附图说明
图1是本发明所述基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器的结构示意图；
图2是本发明实施例1中二氧化氮传感器气体响应时间电流曲线。
图中标记为：1-衬底，2-栅电极，3-介电层，4-半导体层，5-源电极，6-漏电极。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
如图1-2所示，一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器，所述二氧化氮传感器从下至上依次包括衬底1、栅电极2、介电层3、有机半导体层4、源电极5和漏电极6，所述有机半导体层4为金纳米棒与有机半导体材料的混合材料；其中，栅电极2、源电极5和漏电极6均为银纳米线，介电层3采用聚苯乙烯(PS)，厚度为500nm，半导体层4为P3HT与金纳米棒溶液(浓度为0.1mg/ml)混合构成，厚度为50nm。用该结构可实现高灵敏度，高稳定性的一种有机薄膜晶体管二氧化氮传感器。用该结构可实现高灵敏度，高稳定性的一种有机薄膜晶体管二氧化氮传感器。
一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器的制备方法，包括以下步骤：
(1)利用洗涤剂、丙酮溶液、去离子水和异丙醇溶液对衬底1进行清洗，清洗后用氮气吹干；
(2)在衬底1表面制备银纳米线栅电极2，栅电极2采用真空热蒸镀方法制备；
(3)在栅电极2上面制备介电层3，聚苯乙烯与苯甲醚超声混合，混合后的溶液浓度为60mg/ml，介电层3按旋涂方法制备；
(4)将P3HT与金纳米棒溶液进行超声混合，P3HT溶液的浓度为5mg/ml，金纳米棒溶液的浓度为0.5mg/ml，混合溶液中金纳米棒的含量为0.1wt％，用混合后的溶液在介电层3上制备有机半导体层4，有机半导体层4采用动甩旋涂方法制备；
(5)在有机半导体层4上制备银纳米线源电极5和漏电极6。
图2是本实施例中二氧化氮传感器气体响应时间电流曲线，相比传统单一半导体材料作为有机半导体层4的有机薄膜晶体管二氧化氮气体传感器，在加入金纳米棒后，在15ppm的气体浓度下，获得约600％的开态电流变化率，显著提升了对二氧化氮的气体响应。
实施例2
如图1所示，一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器，所述二氧化氮传感器从下至上依次包括衬底1、栅电极2、介电层3、有机半导体层4、源电极5和漏电极6，所述有机半导体层4为金纳米棒与有机半导体材料的混合材料；其中，栅电极2、源电极5和漏电极6均为金纳米线，介电层3采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，厚度为300nm，半导体层4为P3HT与金纳米棒溶液(浓度为0.3mg/ml)混合构成，厚度为70nm。用该结构可实现高灵敏度，高稳定性的一种有机薄膜晶体管二氧化氮传感器。
一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器的制备方法，包括以下步骤：
(1)利用洗涤剂、丙酮溶液、去离子水和异丙醇溶液对衬底1进行清洗，清洗后用氮气吹干；
(2)在衬底1表面制备金纳米线栅电极2，采用磁控溅射方法制备；
(3)在栅电极2上面制备介电层3，将聚甲基丙烯酸甲酯与苯甲醚超声混合，混合后的溶液浓度为80mg/ml，介电层3按辊涂方法制备；
(4)将P3HT与金纳米棒溶液进行超声混合，P3HT溶液的浓度为5mg/ml，金纳米棒溶液的浓度为0.5mg/ml，混合溶液中金纳米棒的含量为0.3wt％，用混合后的溶液在介电层3上制备有机半导体层4，有机半导体层4采用动甩旋涂方法制备；
(5)在有机半导体层4上制备金纳米线源电极5和漏电极6，源电极5和漏电极6采用磁控溅射方法制备。
实施例3
如图1所示，一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器，所述二氧化氮传感器从下至上依次包括衬底1、栅电极2、介电层3、有机半导体层4、源电极5和漏电极6，所述有机半导体层4为金纳米棒与有机半导体材料的混合材料；其中，栅电极2、源电极5和漏电极6均为铟纳米线，介电层3采用聚乙烯醇(PVA)，厚度为300nm，半导体层4为P3HT与金纳米棒溶液(浓度为0.5mg/m1)混合构成，厚度为60nm。用该结构可实现高灵敏度，高稳定性的一种有机薄膜晶体管二氧化氮传感器。
一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器的制备方法，包括以下步骤：
(1)利用洗涤剂、丙酮溶液、去离子水和异丙醇溶液对衬底1进行清洗，清洗后用氮气吹干；
(2)在衬底1表面制备铟纳米线栅电极2，采用等离子体增强的化学气相沉积方法制备；
(3)在栅电极2上面制备介电层3，将聚乙烯醇与苯甲醚超声混合，混合后的溶液浓度为100mg/ml，介电层3按辊涂方法制备；
(4)将P3HT与金纳米棒溶液进行超声混合，P3HT溶液的浓度为5mg/ml，金纳米棒溶液的浓度为0.5mg/ml，混合溶液中金纳米棒的含量为0.5wt％，用混合后的溶液在介电层3上制备有机半导体层4，有机半导体层4采用辊涂方法制备；
(5)在有机半导体层4上制备铟纳米线源电极5和漏电极6，源电极5和漏电极6采用等离子体增强的化学气相沉积方法制备。
实施例4
如图1所示，一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器，所述二氧化氮传感器从下至上依次包括衬底1、栅电极2、介电层3、有机半导体层4、源电极5和漏电极6，所述有机半导体层4为金纳米棒与有机半导体材料的混合材料；其中，栅电极2、源电极5和漏电极6均为钨纳米线，介电层3采用聚酰亚胺(PI)，厚度为200nm，半导体层4为F8T2与金纳米棒溶液(浓度为0.7mg/ml)混合构成，厚度为80nm。用该结构可实现高灵敏度，高稳定性的一种有机薄膜晶体管二氧化氮传感器。
一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器的制备方法，包括以下步骤：
(1)利用洗涤剂、丙酮溶液、去离子水和异丙醇溶液对衬底1进行清洗，清洗后用氮气吹干；
(2)在衬底1表面制备钨纳米线栅电极2，采用丝网印刷方法制备；
(3)在栅电极2上面制备介电层3，将聚酰亚胺与苯甲醚超声混合，混合后的溶液浓度为120mg/ml，介电层3按压印方法制备；
(4)将F8T2与金纳米棒溶液进行超声混合，F8T2溶液的浓度为5mg/ml，金纳米棒溶液的浓度为0.5mg/ml，混合溶液中金纳米棒的含量为0.7wt％，用混合后的溶液在介电层3上制备有机半导体层4，有机半导体层4采用滴膜方法制备；
(5)在有机半导体层4上制备钨纳米线源电极5和漏电极6，源电极5和漏电极6采用丝网印刷方法制备。
实施例5
如图1所示，一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器，所述二氧化氮传感器从下至上依次包括衬底1、栅电极2、介电层3、有机半导体层4、源电极5和漏电极6，所述有机半导体层4为金纳米棒与有机半导体材料的混合材料；其中，栅电极2、源电极5和漏电极6均为铁纳米线，介电层3采用聚乙烯(PE)，厚度为200nm，半导体层4为F8T2与金纳米棒溶液(浓度为0.9mg/ml)混合构成，厚度为90nm。用该结构可实现高灵敏度，高稳定性的一种有机薄膜晶体管二氧化氮传感器。
一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器的制备方法，包括以下步骤：
(1)利用洗涤剂、丙酮溶液、去离子水和异丙醇溶液对衬底1进行清洗，清洗后用氮气吹干；
(2)在衬底1表面制备铁纳米线栅电极2，采用打印方法制备；
(3)在栅电极2上面制备介电层3，将聚乙烯与苯甲醚超声混合，混合后的溶液浓度为80mg/ml，介电层3按旋涂方法制备；
(4)将F8T2与金纳米棒溶液进行超声混合，F8T2溶液的浓度为5mg/m1，金纳米棒溶液的浓度为0.5mg/ml，混合溶液中金纳米棒的含量为0.9wt％，用混合后的溶液在介电层3上制备有机半导体层4，有机半导体层4采用压印方法制备；
(5)在有机半导体层4上制备铁纳米线源电极5和漏电极6，源电极5和漏电极6采用打印方法制备。
实施例6
如图1所示，一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器，所述二氧化氮传感器从下至上依次包括衬底1、栅电极2、介电层3、有机半导体层4、源电极5和漏电极6，所述有机半导体层4为金纳米棒与有机半导体材料的混合材料；其中，栅电极2、源电极5和漏电极6均为铜纳米线，介电层3采用聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯的混合材料，厚度为200nm，其中聚苯乙烯占70％，半导体层4为PTAA与金纳米棒溶液(浓度为1.1mg/ml)混合构成，厚度为80nm。用该结构可实现高灵敏度，高稳定性的一种有机薄膜晶体管二氧化氮传感器。
一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器的制备方法，包括以下步骤：
(1)利用洗涤剂、丙酮溶液、去离子水和异丙醇溶液对衬底1进行清洗，清洗后用氮气吹干；
(2)在衬底1表面制备铜纳米线栅电极2，采用旋涂方法制备；
(3)在栅电极2上面制备介电层3，将聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯按1∶1的体积比混合，之后与苯甲醚超声混合，混合后的溶液浓度为100mg/ml，介电层3按旋涂方法制备；
(4)将PTAA与金纳米棒溶液进行超声混合，PTAA溶液的浓度为5mg/ml，金纳米棒溶液的浓度为0.5mg/ml，混合溶液中金纳米棒的含量为1.1wt％，用混合后的溶液在介电层3上制备有机半导体层4，有机半导体层4采用印刷方法制备；
(5)在有机半导体层4上制备铜纳米线源电极5和漏电极6，源电极5和漏电极6采用旋涂方法制备。
实施例7
如图1所示，一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器，所述二氧化氮传感器从下至上依次包括衬底1、栅电极2、介电层3、有机半导体层4、源电极5和漏电极6，所述有机半导体层4为金纳米棒与有机半导体材料的混合材料；其中，栅电极2、源电极5和漏电极6均为铝纳米线，介电层3采用聚乙烯醇、聚酰亚胺的混合材料，厚度为200nm，其中聚酰亚胺占60％，半导体层4为PTAA与金纳米棒溶液(浓度为1.3mg/ml)混合构成，厚度为70nm。用该结构可实现高灵敏度，高稳定性的一种有机薄膜晶体管二氧化氮传感器。
一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器的制备方法，包括以下步骤：
(1)利用洗涤剂、丙酮溶液、去离子水和异丙醇溶液对衬底1进行清洗，清洗后用氮气吹干；
(2)在衬底1表面制备铝纳米线栅电极2，采用磁控溅射方法制备；
(3)在栅电极2上面制备介电层3，将聚乙烯醇、聚酰亚胺按1∶1的体积比混合，之后与苯甲醚超声混合，混合后的溶液浓度为100mg/ml，介电层3按辊涂方法制备；
(4)将PTAA与金纳米棒溶液进行超声混合，PTAA溶液的浓度为5mg/ml，金纳米棒溶液的浓度为0.5mg/ml，混合溶液中金纳米棒的含量为1.3wt％，用混合后的溶液在介电层3上制备有机半导体层4，有机半导体层4采用动甩旋涂方法制备；
(5)在有机半导体层4上制备铝纳米线源电极5和漏电极6，源电极5和漏电极6采用磁控溅射方法制备。
实施例8
如图1所示，一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器，所述二氧化氮传感器从下至上依次包括衬底1、栅电极2、介电层3、有机半导体层4、源电极5和漏电极6，所述有机半导体层4为金纳米棒与有机半导体材料的混合材料；其中，栅电极2、源电极5和漏电极6均为锰纳米线，介电层3采用聚酰亚胺、聚乙烯的混合材料，厚度为500nm，其中聚乙烯占75％，半导体层4为PTAA与金纳米棒溶液(浓度为1.5mg/ml)混合构成，厚度为60nm。用该结构可实现高灵敏度，高稳定性的一种有机薄膜晶体管二氧化氮传感器。
一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器的制备方法，包括以下步骤：
(1)利用洗涤剂、丙酮溶液、去离子水和异丙醇溶液对衬底1进行清洗，清洗后用氮气吹干；
(2)在衬底1表面制备锰纳米线栅电极2，采用过真空热蒸镀方法制备；
(3)在栅电极2上面制备介电层3，将聚酰亚胺、聚乙烯按1∶1的体积比混合，之后与苯甲醚超声混合，混合后的溶液浓度为120mg/ml，介电层3按辊涂方法制备；
(4)将PTAA与金纳米棒溶液进行超声混合，PTAA溶液的浓度为5mg/ml，金纳米棒溶液的浓度为0.5mg/ml，混合溶液中金纳米棒的含量为1.5wt％，用混合后的溶液在介电层3上制备有机半导体层4，有机半导体层4采用旋涂方法制备；
(5)在有机半导体层4上制备锰纳米线源电极5和漏电极6，源电极5和漏电极6采用过真空热蒸镀方法制备。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器，其特征在于：所述二氧化氮传感器从下至上依次包括衬底、栅电极、介电层、有机半导体层、源电极和漏电极，所述有机半导体层为金纳米棒与有机半导体材料的混合材料，金纳米棒的含量为0.1~1.5 wt%；所述金纳米棒是以二氯苯为分散液的溶液，浓度为0.5 mg/ml；有机半导体材料为可溶性的聚3-己基噻吩、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-co-并噻吩]或聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]中的一种，有机半导体材料的溶剂为二氯苯，浓度为5 mg/ml；所述有机半导体层的厚度为50～120 nm；上述基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器的制备方法，包括以下步骤:
（1）利用洗涤剂、丙酮溶液、去离子水和异丙醇溶液对衬底进行清洗，清洗后用氮气吹干；
（2）在衬底表面制备栅电极；
（3）在栅电极上面制备介电层；
（4）将上述金纳米棒溶液和有机半导体材料溶液进行超声混合，混合溶液中金纳米棒的含量为0.1～1.5wt%，用混合后的溶液在介电层上制备半导体层；
（5）在有机半导体层上制备源电极和漏电极。
2.根据权利要求1所述的一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器，其特征在于：所述介电层的厚度为200～500 nm；所述介电层材料为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚乙烯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器，其特征在于：所述栅电极、源电极和漏电极材料为金属纳米线。
4.根据权利要求3所述的一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器，其特征在于：所述金属纳米线为铁纳米线、铜纳米线、银纳米线、金纳米线、铝纳米线、镍纳米线、钴纳米线、锰纳米线、镉纳米线、铟纳米线、锡纳米线、钨纳米线或铂纳米线中任一种。
5.根据权利要求1所述的一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器，其特征在于，步骤（3）中介电层通过旋涂、辊涂、滴膜、压印、印刷或喷涂中的一种方法制备。
6.根据权利要求1所述的一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器，其特征在于，步骤（4）中，有机半导体层通过动甩旋涂、辊涂、滴膜、压印、印刷或喷涂中的一种方法制备。
7.根据权利要求1所述的一种基于有机薄膜晶体管的二氧化氮传感器，其特征在于，步骤（2）和步骤（5）中，栅电极，源电极和漏电极是通过真空热蒸镀、磁控溅射、等离子体增强的化学气相沉积、丝网印刷、打印或旋涂中的一种方法制备。
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