1.一种FET氢气传感器，其特征在于，从下到上依次包括衬底、沟道层、栅介质层、FET电极、隔离层、缓冲层、氢气感应层和叉指电极；

所述沟道层包括P型外延层和三个N掺杂区，所述P型外延层设于衬底上，三个所述N掺杂区设于P型外延层表面，三个所述N掺杂区从左到右依次为N掺杂A区、N掺杂B区和N掺杂C区，所述N掺杂A区与N掺杂B区之间设有第一沟道，所述N掺杂B区和N掺杂C区之间设有第二沟道；

所述栅介质层设于沟道层上方且覆盖沟道层；

所述FET电极包括从左到右依次设置的源电极、第一栅电极、第二栅电极和漏电极，所述源电极、第一栅电极、第二栅电极和漏电极均从下到上依次由主体部分和外延部分组成；

所述隔离层设置于所述栅介质层上方并包覆FET电极的主体部分与栅介质层；

所述缓冲层设置于所述隔离层上方且覆盖隔离层；

所述氢气感应层设置于隔离层上方，所述氢气感应层包括对称分布的氢气敏感区和半导体电阻区；

所述叉指电极分布于氢气感应层表面，包括第一叉指电极、第二叉指电极、第三叉指电极和第四叉指电极，所述第一叉指电极和第四叉指电极设于氢气敏感区上方，所述第二叉指电极和第三叉指电极设于半导体电阻区上方，所述第一叉指电极与第二叉指电极串联，且所述第一叉指电极和第二叉指电极的连接点为第一分压点，所述第一分压点覆盖第一栅电极的外延部分延伸出氢气感应层表面的部分，所述第三叉指电极和第四叉指电极串联，且所述第三叉指电极和第四叉指电极的连接点为第二分压点，所述第二分压点覆盖第二栅电极的外延部分延伸出氢气感应层表面的部分，通过串联相应叉指电极能够将半导体电阻区与氢气敏感区相连，形成由氢气敏感电阻与半导体电阻串联的工作点控制电路。

2.根据权利要求1所述的FET氢气传感器，其特征在于，所述P型外延层采用P型掺杂半导体薄膜，所述P型掺杂半导体薄膜的材质为硅、碳化硅、氮化镓、砷化镓中的一种，其掺杂

15 ‑3 16 ‑3

浓度为1×10  cm ～5×10 cm ，厚度为0.5～2μm；

18 ‑3 19 ‑3

所述N掺杂区的长度均为2 25μm，掺杂浓度均为5×10  cm ～5×10 cm ，所述沟道层~的栅宽为10 100μm；

~

所述第一沟道和第二沟道的长度均为2～15μm。

3.根据权利要求1所述的FET氢气传感器，其特征在于，所述栅介质层材质为氧化硅、氮化硅、氧化镓中的一种，其中，氧化硅的厚度为5 20nm，氮化硅的厚度为5 20nm，氧化镓的厚~ ~度为6 25nm。

~

4.根据权利要求1所述的FET氢气传感器，其特征在于，所述FET电极材质为镍、铂、铝、铜、金、银中的一种；

所述源电极、漏电极的主体部分分别设置于N掺杂A区、N掺杂C区相远离的两侧上方，且穿过栅介质层分别与下方的N掺杂A区、N掺杂C区进行欧姆接触；所述第一栅电极、第二栅电极的主体部分分别设于位于第一沟道、第二沟道上方的栅介质层上；

所述外延部分设于主体部分的中心，所述外延部分上部穿过隔离层、缓冲层至氢气感应层表面与外界连通；

所述源电极、漏电极的主体部分的宽度分别与N掺杂A区、N掺杂C区的宽度相同，所述源电极、漏电极的主体部分的长度分别小于N掺杂A区、N掺杂C区的长度，且均为1～15μm；

所述第一栅电极的长度、宽度与第一沟道相同，所述第二栅电极的长度、宽度与第二沟道相同；

所述外延部分的长度和主体部分相同，且宽度为5 15μm，所述主体部分的厚度为50~ ~

500nm。

5.根据权利要求1所述的FET氢气传感器，其特征在于，所述衬底为氧化铝、硅、碳化硅、氮化镓、氮化铝中的一种；

所述隔离层的材质为氧化硅、氮化硅、氧化铝中的一种，且厚度为1 2μm；

~

所述缓冲层的材质为氮化镓、氧化铝中的一种，且厚度为50 200nm。

~

6.根据权利要求1所述的FET氢气传感器，其特征在于，所述氢气敏感区包括由下到上依次设置的氧化镓薄膜、氧化锡薄膜、氢气催化剂纳米团簇；所述氧化镓薄膜的厚度为50~

100nm；所述氧化锡薄膜为氧化锡量子点薄膜，且量子点直径为1 20nm；所述氢气催化剂纳~米团簇分散于氧化锡薄膜表面，且氢气催化剂纳米团簇面积不超过氧化锡薄膜表面总面积的5%，所述氢气催化剂纳米团簇的材质为铂、钯、镍中的一种或多种，且直径为1 10nm；

~

所述半导体电阻区的材质为多晶硅，其厚度为60 130nm。

~

7.根据权利要求1所述的FET氢气传感器，其特征在于，所述氢气敏感区、半导体电阻区以及叉指电极所组成的整体上表面积大于沟道层所占的面积，所述氢气敏感区、半导体电阻区以及叉指电极所组成的整体上表面积范围为150μm×150μm～500μm×500μm；

所述氢气敏感电阻分别由氢气敏感区内的第一叉指电极及其叉指电极间隙内区域和第四叉指电极及其叉指电极间隙内区域构成，所述半导体电阻由半导体电阻区内的第二叉指电极及其叉指电极间隙内区域和第三叉指电极及其叉指电极间隙内区域构成，且氢气敏感电阻在未暴露于氢气中时的阻值与半导体电阻阻值处于同一数量级。

8.根据权利要求1所述的FET氢气传感器，其特征在于，所述叉指电极的材质为镍、铂、钯、铝、铜、金、银中的一种，其叉指间距为3～8μm，对数为15～25对，长度为30～80μm，厚度为50～150nm。

9.一种FET氢气传感器的制备方法，其特征在于，所述方法用于制备权利要求1 8任一~项所述的FET氢气传感器，其包括：

制备沟道层：在衬底上设置P型掺杂半导体薄膜，得到P型外延衬底；

利用离子注入工艺在P型掺杂半导体薄膜上进行N掺杂A区、N掺杂B区和N掺杂C区掺杂；

制备栅介质层：采用等离子体增强化学气相沉积、低压力化学气相沉积、原子层沉积、磁控溅射工艺中的一种在沟道层上方制备栅介质层；

制备FET电极：利用光刻工艺去除N掺杂A区和N掺杂C区上方的栅介质层，直至完全暴露形成源电极、漏电极电极窗口，在源电极、漏电极电极窗口上使用真空蒸镀、磁控溅射、电子束蒸发工艺中的一种分别制备源电极、漏电极，并在第一沟道、第二沟道上方分别制备第一栅电极、第二栅电极；

制备隔离层：通过等离子体增强化学气相沉积、低压力化学气相沉积、磁控溅射工艺中的一种在栅介质层上方沉积隔离层，使得隔离层覆盖FET电极以及栅介质层；

制备缓冲层：通过等离子体增强化学气相沉积、低压力化学气相沉积、原子层沉积、金属有机化合物气相沉积工艺中的一种在隔离层上方沉积缓冲层；

制备氢气感应层：使用等离子体增强化学气相沉积、低压力化学气相沉积、金属有机化合物气相沉积、磁控溅射、机械转移工艺中的一种在缓冲层上方制备一层β相氧化镓薄膜或使用热蒸发法在缓冲层上方制备一层氧化镓纳米带薄膜；使用点胶、喷涂、旋涂、电喷印工艺中的一种在β相氧化镓薄膜或氧化镓纳米带薄膜上方制备一层氧化锡薄膜，使用原子层沉积工艺在氧化锡薄膜表面制备氢气催化剂纳米团簇形成氢气敏感区；

将氢气敏感区分为两半，在其中一半部分利用光刻工艺去除氢气敏感区直至缓冲层完全暴露，在暴露的缓冲层上使用等离子体增强化学气相沉积、低压力化学气相沉积、金属有机化合物气相沉积工艺中的一种制备多晶硅，采用离子注入工艺与快速退火工艺调整多晶硅的晶粒尺寸与晶界数量，形成半导体电阻区；

外延出FET电极：利用光刻工艺去除FET电极上覆盖的部分隔离层、缓冲层以及氢气感应层，暴露出部分FET电极形成电极窗口，在电极窗口使用真空蒸镀、磁控溅射或者电子束蒸发工艺中的一种沉积金属制备外延电极；

制备叉指电极：使用磁控溅射在氢气感应层上制备叉指电极，完成FET氢气传感器制备。

10.根据权利要求9所述的FET氢气传感器的制备方法，其特征在于，在制备多晶硅的过程中，通过控制离子注入能量和退火的时间温度调整多晶硅的电阻阻值，所述离子为磷、砷、锑中的一种，其能量范围为15 120Kev，退火温度为800 1000℃，退火时间为20 30s。

~ ~ ~