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工程师微调纳米化学传感器灵敏度

2013-05-09 16:53:39

研究人员已经发现了一种技术控制石墨烯的化学传感器的灵敏度。

涂有石墨烯片的绝缘基底制成的传感器， - 一个单原子厚的碳层 - 已经如此敏感，它们可以检测到的气体的个别分子。但是，操纵所述绝缘层的化学性质，不改变石墨烯层的情况下，可以提高自己的能力，以检测非常微小的各种气体的浓度。

发现“将开辟全新的可能性进行调制和控制的化学品，这些传感器的灵敏度，而不损害固有的电气和结构性能的石墨，说：”阿明萨利希Khojin的大学，助理教授，机械和工业工程伊利诺伊州芝加哥，主要研究者的研究。他和他的同事在UIC工程学院合作，研究人员从伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校贝克曼研究所和微纳米技术实验室和韩国两个机构。他们的研究结果发表在杂志纳米信?，可在网上提前出版。

自从近10年前发现，石墨烯 - 床单，，或滚入碳纳米管 - 已经引起了巨大的科学价值。石墨烯构成的单层碳原子，有数百个高科技的应用中使用的潜力。2-D结构，露出它的整个体积，使得它的吸引力作为一个高度敏感的气体传感器检测仪。

的萨利希Khojin的团队，和其他人，早发现，石墨烯的化学传感器周围碳原子的敏感性取决于结构性缺陷。他们显示，“原始的”石墨烯传感器 - 石墨烯制成的完美无瑕 - 是行不通的。但是，当他们测试了这些传感器，他们发现，他们仍然是敏感的微量气体分子。

“这是一个非常令人吃惊的结果，”萨利希Khojin说。

研究人员测试了传感器逐层。他们发现，纯净的石墨烯是不敏感的，因为他们曾预言。

下一步他们着手消除任何瑕疵，或称为晃来晃去的债券，从绝缘层的活性位点。当质朴的绝缘层进行了测试，纯净的石墨烯，再有没有敏感性。

“但是，当悬键加回的绝缘层上，我们观察到的反响，”库马尔说Bijandra UIC和纳米信研究的重要作者，博士后副研究员。

“现在，我们可以说，石墨烯本身是不敏感的，除非它有缺陷 - 在石墨烯表面的内部缺陷，或在基材表面的外部缺陷，”说UIC的研究生波亚Yasaei。

发现开辟了一个新的“设计空间，”萨利希Khojin说?？刂圃谥С懦牡椎耐獠咳毕萁市硎?/span>chemFETs的，必须设计在各种各样的应用中，可能是有用的。

E. D.埃斯特拉达，K.敏A. BARATI Farimani，流行，和NR Aluru的伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校M.-H. 伊利诺伊大学和韩国标准科学研究院裴和YD Kim和YD公园首尔国立大学的研究做出了贡献。资助这项研究是由UIC。