美國科學家制造出化學傳感晶體管

      美國紐約哥倫比亞大學的科學家使用有機分子作電線、炭納米管做電極，制作出了可以探測爆炸物等混合物的超靈敏傳感器。他們的結(jié)果在線發(fā)表在美國國家科學院會議記錄上。

       因為納米尺寸的傳感單元對所探測的物質(zhì)格外地敏感，所以科學家們一直想把它們整合到電子設(shè)備中。但是問題是這些納米尺寸的單元往往伴隨了材料的選擇問題。

       進行這項研究的哥倫比亞大學的有機化學家Colin Nuckolls說：“通常的硅或者其他半導(dǎo)體制作的電路會自發(fā)地在表面形成一層氧化層，從而降低了它們對環(huán)境的靈敏度。另一方面，有機電子設(shè)備由許多層材料組成，也使它們相對地不敏感。而且因為其在液體中會溶解或降解而只能在空氣中使用?！?/p>

       Nuckoll和他的同事們使用了一種叫做多環(huán)芳烴的有化合機物，這種有化合機物既可以作為傳感單元使用又可以自己裝配成單分子高的薄層。科學家們把這些有機物相隔幾個分子的距離放置，然后刻蝕到1到2納米半徑的單壁納米管上。有機物和納米管都被放置在硅基底上。

       Nuckoll說：“這些極細的有機分子層與通常方法制備的由很多有機分子組成的有機電子學元件相比，具有更高的對環(huán)境的靈敏度。這是因為，通常方法制備有機電子元件時，我們沒有辦法控制落到表面的分子數(shù)量?！?/p>

       這些有機分子所在炭納米管之間的微小空隙是這種傳感器成功的關(guān)鍵。如果空隙太小了，有可能損害裝置的性能。炭納米管是必要的，因為它們可以與有機分子穩(wěn)定地相連。以往不使用炭納米管做電極的分子電子設(shè)備，由于分子和電極間的巨大尺寸差異，經(jīng)常會發(fā)生接觸不良的現(xiàn)象。

       Nuckoll最后說：“這種裝置應(yīng)該可以探測包括TNT的各種爆炸物質(zhì)。我們在嘗試制造探測爆炸物的傳感器原型，并打算把它整合到CMOS中。最終希望能使傳感器整合在芯片中，結(jié)果用個人電腦讀出?！?/p>