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基于石墨烯原理研发的超灵敏气体传感器发布

2016/12/16 11:51:32    17001
来源:日本科技观察
摘要:据麦姆斯咨询报道,Fujitsu Laboratories公司近日宣布基于石墨烯的新型原理,开发出了超灵敏气体传感器。
  【仪表网 仪表新品】据麦姆斯咨询报道,Fujitsu Laboratories公司近日宣布基于石墨烯的新型原理,开发出了超灵敏气体传感器,石墨烯是一种碳原子排布形成厚度仅为一个原子的准二维材料。

  
  该研究成果为开发能够快速、灵敏地监测特定气体组份的紧凑型仪器开辟了道路,可应用于探测大气污染,或人体呼吸中的有机衍生气体。
  
  Fujitsu Laboratories公司开发的这种新型气体传感器利用了一种新的传感原理,其硅晶体管的绝缘栅部分由石墨烯取代。该传感器能够探测浓度低于10 ppb(十亿分之一)的NO2(二氧化氮)和NH3(氨气);其对于NO2的灵敏度更是提高了十余倍,探测浓度低于1 ppb。

  新开发的石墨烯绝缘栅传感器示意图(左),以及传感器产品的扫描电镜显微照片(右)
  
  当气体分子附着在石墨烯上时,改变了石墨烯的功函数(work function),其结果引起了硅晶体管的阈值变化。这就是该传感器的感测原理。当气体分子从石墨烯层脱离后,石墨烯又会恢复其原始状态。
  
  该技术预计能够实现空气质量的实时监测,而这之前,根据所测量气体的不同,甚至可能需要花费数十个小时的时间。该技术也将简化人体呼吸的气体组份监测,从而用于疾病的快速发现。
  
  该技术的详细内容公布于2016年12月3日在美国旧金山开幕的2016 IEEE电子器件会议上。
  
  (原标题:富士通开发出应用新型石墨烯原理的气体传感器)

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