基于有機微納單晶高敏感二氧化硫傳感器問世

近日從東北師范大學(xué)物理學(xué)院獲悉，在國家自然科學(xué)基金、國家重大科學(xué)研究計劃和教育部資助下，該校物理學(xué)院教授劉益春團隊湯慶鑫課題組利用有機微納單晶，構(gòu)造出了一種具有高靈敏度、低檢測下限、快速響應(yīng)及完全恢復(fù)特性的室溫工作新型SO2傳感器。相關(guān)成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《先進材料》上，并被選為封面文章進行長篇幅重點報道。

SO2是空氣中最為嚴(yán)重的污染物之一，嚴(yán)重損害環(huán)境及人類健康。因此，對于SO2的監(jiān)測檢驗成為控制其污染的先決條件。然而，此前的各種傳感器檢測和監(jiān)控系統(tǒng)由于造價昂貴，難以推廣。此項研究成果成功地實現(xiàn)了通過廉價的半導(dǎo)體傳感器檢測和監(jiān)控低濃度的SO2，使得其應(yīng)用推廣成為可能。

據(jù)了解，廉價半導(dǎo)體傳感器檢測和監(jiān)控低濃度SO2一直面臨著很大挑戰(zhàn)。而該課題組利用場效應(yīng)晶體管電流集中在極薄導(dǎo)電溝道層的特點，采用懸空酞菁銅微納單晶為半導(dǎo)體，制備新型空氣間隙絕緣層場效應(yīng)晶體管，用于SO2探測，使場效應(yīng)晶體管最敏感的導(dǎo)電溝道層直接暴露于SO2中，在國際上首次實現(xiàn)了0.5ppm量級SO2的半導(dǎo)體器件室溫高靈敏檢測，分辨率達100ppb，可滿足SO2測試實用化的要求，為新型實用化半導(dǎo)體SO2傳感器研究提供了全新的研究思路。