CN111180581A - 一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器及其制备方法，属于传感器及其制备技术领域，所述湿度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，介电层为有机介电材料，有机半导体层为壳聚糖与有机半导体材料的混合材料，壳聚糖的含量为1wt％～15wt％。壳聚糖分子表面极性基团对水蒸气识别响应，再与其他有机半导体材料的混合后，对湿度进行精确识别与响应，从而提升了有机薄膜晶体管湿度传感响应同时，实现器件对湿度信号的高灵敏高响应探测，同时，造成本更低，再者，通过将壳聚糖与有机半导体材料进行合适混合，对有机半导体材料进行小分子调控，从而实现对湿度信号的高灵敏高响应探测与优良的器件性能。

Description

一种基于有机薄膜晶体管的湿度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湿度传感器及其制备方法。
背景技术
传感器的应用领域十分宽广，可以说从太空到海洋，从各种复杂的工程系统到人们日常生活的衣食住行，都离不开各种各样的传感器，传感技术对国民经济的发展日益起着巨大的作用。其中湿度是表征大气干燥程度的物理量，是工农业生产过程中一个很重要而普遍的测量参数。湿度传感器是指能将湿度转换为与其成一定比例关系的电量输出的器件式装置。主要特征参数有湿度量程、感湿特征量、灵敏度、湿度温度系数、响应时间和湿滞回差。湿度传感器的发展对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用。
电阻式湿度传感器是利用湿敏元件的电气特性(如电阻值)，随湿度的变化而变化的原理进行湿度测量的传感器，湿敏元件一般是在绝缘物上浸渍吸湿性物质，或者通过蒸发、涂覆等工艺制备一层金属、半导体、高分子薄膜和粉末状颗粒而制作的，在湿敏元件的吸湿和脱湿过程中，水分子分解出的离子H+的传导状态发生变化，从而使元件的电阻值随湿度而变化；电阻式湿度传感器应当最适用于湿度控制领域，其代表产品氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点，氯化锂湿敏传感器已有了五十年以上的生产和研究的历史，有着多种多样的产品型式和制作方法，都应用了氯化锂感湿液具备的各种优点尤其是稳定性最强。
而有机薄膜晶体管湿度传感器相比于传统湿度电阻式器件，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由于质轻、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，在湿度传感器领域一直倍受人们关注。
众所周知，有机半导体材料大多制造成本昂贵，同时稳定性也不尽如人意，因此制备的湿度传感器也存在成本昂贵，稳定性差的缺陷。
发明内容
针对上述现有的有机薄膜晶体管湿度传感器存在成本昂贵，稳定性差的缺陷，本发明提供一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器及其制备方法。
一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器，所述湿度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，介电层为有机介电材料，有机半导体层为壳聚糖与有机半导体材料的混合材料，壳聚糖的含量为1wt％～15wt％。
本申请的技术方案中，壳聚糖是无毒、含量丰富、提取工艺简单的天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的产物，其在溶解后呈凝胶状态，具有较强的吸附能力，壳聚糖中含有羟基、氨基等极性基团，吸湿性很强，甲壳素的吸湿率可达400wt％-500wt％，是纤维素的两倍多；
根据该生物材料分子表面极性基团对水蒸气分子的识别响应特性，再与其他有机半导体材料的混合后，对湿度进行精确识别与响应，从而在提升了有机薄膜晶体管的湿度传感响应的同时，实现器件对湿度信号的高灵敏高响应探测，同时，该湿度传感器采用这种具有生物降解性、生物相容性、无毒性的天然，环保材料，使得制造成本更低，再者，通过将壳聚糖与有机半导体材料进行合适混合，对有机半导体材料进行小分子调控，将引起半导体材料迁移率和结构上的变化，使其电学性质发生较大变化，从而实现对湿度信号的高灵敏高响应探测与优良的器件性能；整个有机薄膜晶体管湿度传感器，由于包含各种生物材料或生物友好材料，使其可应用于柔性、微型、仿生、生物电子以及一次性人体电子器件中。
优选的，所述有机介电材料为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚乙烯的中一种或多种的组合。
优选的，所述介电层厚度为300～520nm。
更为优选的，所述介电层厚度为200～500nm。
优选的，所述有机半导体层的厚度为50～120nm。
优选的，所述有机半导体材料包括可溶性的聚3-己基噻吩、TIPS-并五苯、含硅氧烷的聚异戊二烯衍生物或PBTTT系列的中一种。
优选的，栅电极、源电极和漏电极的材料为金属纳米线。
更为优选的，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的一种。
一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器的制备方法，包括如下步骤：
(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)将有机介电材料与苯甲醚超声混合，混合后的溶液的浓度为40-100mg/ml，混合后的溶液在栅电极上面制备介电层；
(4)将上述壳聚糖与有机半导体材料配成溶液，之后进行超声混合，用混合后的溶液在介电层上制备半导体层，其中壳聚糖用二甲基甲酰胺分散，溶液浓度为1mg/ml，有机半导体材料用二氯苯分散，溶液浓度为5mg/ml，将壳聚糖溶液和有机半导体材料溶液混合得混合溶液，混合溶液中壳聚糖的含量为1wt％～15wt％，有机半导体材料含量为85wt％～99wt％；
(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，有机半导体层是通过动甩旋涂、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(5)中，栅电极、源电极、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。
本申请的技术方案中，
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；
聚3-己基噻吩别名P3HT；
TIPS-并五苯别名TIPS-pentacene。
相较于现有技术，本发明的有益效果是：
(1)壳聚糖是无毒、含量丰富、提取工艺简单的天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的产物，其在溶解后呈凝胶状态，具有较强的吸附能力，壳聚糖中含有羟基、氨基等极性基团，吸湿性很强，甲壳素的吸湿率可达400wt％-500wt％，是纤维素的两倍多；
(2)根据该生物材料分子表面极性基团对水蒸气分子的识别响应特性，再与其他有机半导体材料的混合后，对湿度进行精确识别与响应，从而在提升了有机薄膜晶体管的湿度传感响应的同时，实现器件对湿度信号的高灵敏高响应探测；
(3)该湿度传感器采用这种具有生物降解性、生物相容性、无毒性的天然，环保材料，使得制造成本更低；
(4)通过将壳聚糖与有机半导体材料进行合适混合，对有机半导体材料进行小分子调控，将引起半导体材料迁移率和结构上的变化，使其电学性质发生较大变化，从而实现对湿度信号的高灵敏高响应探测与优良的有机薄膜晶体管湿度传感器的器件性能；
(5)整个有机薄膜晶体管湿度传感器，由于包含各种生物材料或生物友好材料，使其可应用于柔性、微型、仿生、生物电子以及一次性人体电子器件中。
附图说明
图1是本发明所述基于有机薄膜晶体管的湿度传感器的结构示意图；
图2是本发明实施例5中的湿度传感器湿度响应时间电流曲线。
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所示，为底栅顶接触式结构，所述湿度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，介电层3为有机介电材料，有机半导体层4为壳聚糖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，厚度为500nm，半导体层4为聚3-己基噻吩与壳聚糖(含量为1wt％)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湿度传感器。
一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器的制备方法，包括如下步骤：
(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；
(3)将聚苯乙烯与苯甲醚混合，浓度为100mg/ml，混合后的溶液在栅电极2上面制备介电层3；
(4)将壳聚糖与二甲基甲酰胺分散，溶液浓度为1mg/ml，聚3-己基噻吩用二氯苯分散，溶液浓度为5mg/ml，将壳聚糖溶液和聚3-己基噻吩溶液超声混合得混合溶液，混合溶液中壳聚糖的含量为1wt％，聚3-己基噻吩的含量为99wt％，用混合后的溶液在介电层3上制备半导体层4；
(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。
实施例2
如图1所示，为底栅顶接触式结构，所述湿度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，介电层3为有机介电材料，有机半导体层4为壳聚糖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采用聚甲基丙烯酸甲酯，厚度为300nm，半导体层4为TIPS-并五苯与壳聚糖(含量为3wt％)混合构成，厚度为70nm。用该结构可实现高灵敏度，高稳定性的有机薄膜晶体管湿度传感器。
一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器的制备方法，包括如下步骤：
(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；
(3)将聚甲基丙烯酸与甲酯苯甲醚混合，混合后的溶液的浓度为40mg/ml，混合后的溶液在栅电极2上面制备介电层3；
(4)将壳聚糖与用二甲基甲酰胺分散，溶液浓度为1mg/ml，TIPS-并五苯用二氯苯分散，溶液浓度为5mg/m1，将壳聚糖溶液和TIPS-并五苯溶液超声混合得混合溶液，混合溶液中壳聚糖的含量为3wt％，TIPS-并五苯的含量为97wt％，用混合后的溶液在介电层3上制备半导体层4；
(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。
实施例3
如图1所示，为底栅顶接触式结构，所述湿度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，介电层3为有机介电材料，有机半导体层4为壳聚糖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，厚度为300nm，半导体层4为含硅氧烷的聚异戊二烯衍生物与壳聚糖(含量为5wt％)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湿度传感器。
一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器的制备方法，包括如下步骤：
(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；
(3)将聚乙烯醇与苯甲醚混合，浓度为60mg/ml，混合后的溶液在栅电极2上面制备介电层3；
(4)将壳聚糖与二甲基甲酰胺分散，溶液浓度为1mg/ml，含硅氧烷的聚异戊二烯衍生物用二氯苯分散，溶液浓度为5mg/ml，将壳聚糖溶液和含硅氧烷的聚异戊二烯衍生物溶液超声混合得混合溶液，混合溶液中壳聚糖的含量为5wt％，含硅氧烷的聚异戊二烯衍生物的含量为95wt％，用混合后的溶液在介电层3上制备半导体层4；
(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。
实施例4
如图1所示，为底栅顶接触式结构，所述湿度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，介电层3为有机介电材料，有机半导体层4为壳聚糖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，厚度为200nm，半导体层4为PBTTT与壳聚糖(含量为7wt％)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湿度传感器。
一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器的制备方法，包括如下步骤：
(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；
(3)将聚酰亚胺与苯甲醚混合，浓度为80mg/ml，混合后的溶液在栅电极2上面制备介电层3；
(4)将壳聚糖与二甲基甲酰胺分散，溶液浓度为1mg/ml，PBTTT用二氯苯分散，溶液浓度为5mg/ml，将壳聚糖溶液和PBTTT溶液超声混合得混合溶液，混合溶液中壳聚糖的含量为7wt％，PBTTT的含量为93wt％，用混合后的溶液在介电层3上制备半导体层4；
(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。
实施例5
如图1-2所示，为底栅顶接触式结构，所述湿度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，介电层3为有机介电材料，有机半导体层4为壳聚糖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采用聚乙烯，厚度为200nm，半导体层4为聚3-己基噻吩与壳聚糖(含量为9wt％)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湿度传感器。
由图2知，含9wt％壳聚糖的有机薄膜晶体管具有优良的湿度感特性，在10％的相对湿度下，即可获得超过200％的电流变化相应，且随相对湿度的增加而增加，同时具有良好的恢复特性。
一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器的制备方法，包括如下步骤：
(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；
(3)将聚乙烯与苯甲醚混合，浓度为90mg/ml，混合后的溶液在栅电极2上面制备介电层3；
(4)将壳聚糖与二甲基甲酰胺分散，溶液浓度为1mg/ml，聚3-己基噻吩用二氯苯分散，溶液浓度为5mg/ml，将壳聚糖溶液和聚3-己基噻吩溶液超声混合得混合溶液，混合溶液中壳聚糖的含量为9wt％，聚3-己基噻吩的含量为91wt％，用混合后的溶液在介电层3上制备半导体层4；
(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。
实施例6
如图1所示，为底栅顶接触式结构，所述湿度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，介电层3为有机介电材料，有机半导体层4为壳聚糖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70wt％，半导体层4为TIPS-并五苯与壳聚糖(含量为11wt％)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湿度传感器。
一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器的制备方法，包括如下步骤：
(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；
(3)将聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯按1∶1体积比混合，溶剂苯甲醚，混合后的溶液浓度为100mg/ml，混合后的溶液在在栅电极2上面制备介电层3；
(4)将壳聚糖与二甲基甲酰胺分散，溶液浓度为1mg/ml，TIPS-并五苯用二氯苯分散，溶液浓度为5mg/ml，将壳聚糖溶液和TIPS-并五苯溶液超声混合得混合溶液，混合溶液中壳聚糖的含量为11wt％，TIPS-并五苯的含量为89wt％，用混合后的溶液在介电层3上制备半导体层4；
(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。
实施例7
如图1所示，为底栅顶接触式结构，所述湿度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，介电层3为有机介电材料，有机半导体层4为壳聚糖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60wt％，半导体层4为含硅氧烷的聚异戊二烯衍生物与壳聚糖(含量为13wt％)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湿度传感器。
一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器的制备方法，包括如下步骤：
(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；
(3)将聚乙烯醇、聚酰亚胺按体积比1∶1混合，溶剂为苯甲醚，混合后的溶液为80mg/ml，混合后的溶液在栅电极2上面制备介电层3；
(4)将壳聚糖与二甲基甲酰胺分散，溶液浓度为1mg/ml，含硅氧烷的聚异戊二烯衍生物用二氯苯分散，溶液浓度为5mg/ml，将壳聚糖溶液和含硅氧烷的聚异戊二烯衍生物溶液超声混合得混合溶液，混合溶液中壳聚糖的含量为13wt％，含硅氧烷的聚异戊二烯衍生物的含量为87wt％，用混合后的溶液在介电层3上制备半导体层4；
(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。
实施例8
如图1所示，为底栅顶接触式结构，所述湿度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，介电层3为有机介电材料，有机半导体层4为壳聚糖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均为锡纳米线，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75wt％，半导体层4为PBTTT与壳聚糖(含量为15wt％)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湿度传感器。
一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器的制备方法，包括如下步骤：
(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表面制备锡纳米线栅电极2；
(3)将聚酰亚胺、聚乙烯按体积比1∶1混合，溶剂为苯甲醚，混合溶液浓度为100mg/ml，混合后的溶液在栅电极2上面制备介电层3；
(4)将壳聚糖与二甲基甲酰胺分散，溶液浓度为1mg/ml，PBTTT用二氯苯分散，溶液浓度为5mg/ml，将壳聚糖溶液和PBTTT溶液超声混合得混合溶液，混合溶液中壳聚糖的含量为15wt％，PBTTT的含量为85wt％，用混合后的溶液在介电层3上制备半导体层4；
(5)在有机半导体层4上制备锡纳米线源电极5和漏电极6。
上述实施例1-8中，介电层3通过旋涂、辊涂、滴膜、压印、印刷或喷涂中的一种方法制备；有机半导体层4是通过动甩旋涂、辊涂、滴膜、压印、印刷或喷涂中的一种方法制备；栅电极2、源电极5、漏电极6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。
实施例1-8中，测定开态电流、稳定性及响应度如表1所示。
表1根据半导体层中壳聚糖比例的不同，测定开态电流、稳定性及响应度
Figure BDA0002345123460000091
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 (10)

1.一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器，其特征在于：所述湿度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，介电层为有机介电材料，有机半导体层为壳聚糖与有机半导体材料的混合材料，壳聚糖的含量为1wt％～15wt％。
2.根据权利要求1所述的一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器，其特征在于：所述有机介电材料为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚乙烯的中一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器，其特征在于：所述有机半导体层的厚度为50～120nm。
4.根据权利要求1所述的一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器，其特征在于：所述有机半导体材料包括可溶性的聚3-己基噻吩、TIPS-并五苯、含硅氧烷的聚异戊二烯衍生物或PBTTT系列的中一种。
5.根据权利要求1所述的一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器，其特征在于：栅电极、源电极和漏电极的材料为金属纳米线。
6.根据权利要求5所述的一种基于有机薄膜晶体管的湿度传感器，其特征在于：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的一种。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的基于有机薄膜晶体管的湿度传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(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)将有机介电材料与苯甲醚超声混合，混合后的溶液的浓度为40-100mg/ml，在栅电极上面制备介电层；
(4)将上述壳聚糖与有机半导体材料配成溶液，之后进行超声混合，混合溶液中壳聚糖的含量为1wt％～15wt％，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。
8.根据权利要求7的制备方法，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。
9.根据权利要求7的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，有机半导体层是通过动甩旋涂、辊涂、滴膜、压印、印刷或喷涂中的一种方法制备。
10.根据权利要求7的制备方法，其特征在于：步骤(2)和(5)中，栅电极、源电极、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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