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工程師微調(diào)納米化學(xué)傳感器靈敏度
2013-05-09 16:53:39
研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種技術(shù)控制石墨烯的化學(xué)傳感器的靈敏度。
涂有石墨烯片的絕緣基底制成的傳感器， - 一個(gè)單原子厚的碳層 - 已經(jīng)如此敏感，它們可以檢測到的氣體的個(gè)別分子。但是，操縱所述絕緣層的化學(xué)性質(zhì)，不改變石墨烯層的情況下，可以提高自己的能力，以檢測非常微小的各種氣體的濃度。
發(fā)現(xiàn)“將開辟全新的可能性進(jìn)行調(diào)制和控制的化學(xué)品，這些傳感器的靈敏度，而不損害固有的電氣和結(jié)構(gòu)性能的石墨，說：”阿明薩利希Khojin的大學(xué)，助理教授，機(jī)械和工業(yè)工程伊利諾伊州芝加哥，主要研究者的研究。他和他的同事在UIC工程學(xué)院合作，研究人員從伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校貝克曼研究所和微納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室和韓國兩個(gè)機(jī)構(gòu)。他們的研究結(jié)果發(fā)表在雜志納米信?，可在網(wǎng)上提前出版。
自從近10年前發(fā)現(xiàn)，石墨烯 - 床單，，或滾入碳納米管 - 已經(jīng)引起了巨大的科學(xué)價(jià)值。石墨烯構(gòu)成的單層碳原子，有數(shù)百個(gè)高科技的應(yīng)用中使用的潛力。2-D結(jié)構(gòu)，露出它的整個(gè)體積，使得它的吸引力作為一個(gè)高度敏感的氣體傳感器檢測儀。
的薩利希Khojin的團(tuán)隊(duì)，和其他人，早發(fā)現(xiàn)，石墨烯的化學(xué)傳感器周圍碳原子的敏感性取決于結(jié)構(gòu)性缺陷。他們顯示，“原始的”石墨烯傳感器 - 石墨烯制成的完美無瑕 - 是行不通的。但是，當(dāng)他們測試了這些傳感器，他們發(fā)現(xiàn)，他們?nèi)匀皇敲舾械奈⒘繗怏w分子。
“這是一個(gè)非常令人吃驚的結(jié)果，”薩利希Khojin說。
研究人員測試了傳感器逐層。他們發(fā)現(xiàn)，純凈的石墨烯是不敏感的，因?yàn)樗麄冊(cè)A(yù)言。
下一步他們著手消除任何瑕疵，或稱為晃來晃去的債券，從絕緣層的活性位點(diǎn)。當(dāng)質(zhì)樸的絕緣層進(jìn)行了測試，純凈的石墨烯，再有沒有敏感性。
“但是，當(dāng)懸鍵加回的絕緣層上，我們觀察到的反響，”庫馬爾說Bijandra UIC和納米信研究的重要作者，博士后副研究員。
“現(xiàn)在，我們可以說，石墨烯本身是不敏感的，除非它有缺陷 - 在石墨烯表面的內(nèi)部缺陷，或在基材表面的外部缺陷，”說UIC的研究生波亞Yasaei。
發(fā)現(xiàn)開辟了一個(gè)新的“設(shè)計(jì)空間，”薩利希Khojin說?？刂圃谥我r底的外部缺陷將允許石墨烯chemFETs的，必須設(shè)計(jì)在各種各樣的應(yīng)用中，可能是有用的。
E. D.埃斯特拉達(dá)，K.敏A. BARATI Farimani，流行，和NR Aluru的伊利諾伊大學(xué)厄巴納 - 香檳分校M.-H. 伊利諾伊大學(xué)和韓國標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)研究院裴和YD Kim和YD公園首爾國立大學(xué)的研究做出了貢獻(xiàn)。資助這項(xiàng)研究是由UIC。
