基于高密度和超薄纳米线道的氨的高性能场效应传感

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:

• 超薄的纳米线 (SiNWs) 对敏感的场效应晶体管 (FET) 传感器具有前景.
• 现有的制造方法可能缺乏可扩展性或成本效益.

研究的目的:

• 开发用于FET传感器的超薄SiNW的高密度集成.
• 为了证明使用这些SiNW FETs的高性能氨 (NH3) 传感.

主要方法:

• 使用飞机内固体-液体-固体 (IPSLS) 方法制造超薄的SiNW阵列.
• 无连接底门SiNW FETs的建设.
• 气体传感测量NH3和挥发性有机化合物 (VOCs).

主要成果:

• 实现了高密度SiNW阵列 (24 ± 3 nm直径,120 nm间距).
• SiNW FET 呈现出高开/关比 (>10^7) 和急剧的下值波动 (156 mV/dec).
• 证明了高NH3反应 (96.9%在25ppm),快速反应时间,和优秀的选择性.

结论:

• 催化IPSLS方法使得用于高性能传感器的超薄SiNW可扩展制造成为可能.
• 场效应传感机制涉及通过NH3调制Schottky屏障.
• 这些SiNW适用于灵活和可扩展的气体传感应用.