为了量化碳纳米管分子传感器中的静电转导机制
Mitchell B Lerner1, James M Resczenski, Akshay Amin
1Department of Physics and Astronomy, University of Pennsylvania, 209 South 33rd Street, Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.
Journal of the American Chemical Society
|August 17, 2012
概括
这项研究揭示了静电学如何影响碳纳米管场效应晶体管 (CNT FET) 传感器. 了解电荷相互作用是开发使用CNT FETs进行化学和生物化学检测的定量模型的关键.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 化学传感器 化学传感器
背景情况:
- 碳纳米管场效应晶体管 (CNT FET) 在化学和生物化学检测方面表现有前途.
- 目前缺乏对CNT FET传感器响应的定量理解.
研究的目的:
- 探索静电学在 CNT FET 传感器传导中的作用.
- 为了研究分子电荷状态如何影响传感器响应.
- 为 CNT FET 传感器量化模型的开发提供信息.
主要方法:
- 实验使用非常相似的化合物通过pyrene链接器吸附到CNT FET上.
- 在环境条件下使用具有已知电荷状态的化合物.
- 分析值电压的变化,以响应酸性,基本性和未充电物种.
主要成果:
- 酸性和基本性物种诱导相反的标志值电压变化,表明局部电荷的门.
- 电压转移的大小与充电组与CNT之间的距离相关.
- 一个没有电荷的烯化合物诱导了一个值转移,归因于它的分子二极极 Moment.
结论:
- 通过水界面影响烯化合物的质子化/解质子化影响CNT FET门.
- 分子二极点时刻也对传感器响应有所贡献.
- 这项工作提供了一种控制CNT FET转门电压的方法,并有助于开发定量传感器模型.
