• د کور دننه کاربن مونو اکسایډ کاربن ډای اکسایډ میتان کلورین او نور څو پیرامیټر ګاز کشف کونکي الارم وسیله

د کور دننه کاربن مونو اکسایډ کاربن ډای اکسایډ میتان کلورین او نور څو پیرامیټر ګاز کشف کونکي الارم وسیله

د لوړ فعالیت ، پورټ ایبل او کوچني ګاز سینسرونو پراختیا د چاپیریال نظارت ، امنیت ، طبي تشخیص او کرنې برخو کې د پام وړ پاملرنه ترلاسه کوي.د مختلف کشف وسیلو په مینځ کې ، د فلزي آکسایډ - سیمیکمډکټر (MOS) کیمو - مقاومت کونکي ګاز سینسر د دوی لوړ ثبات ، ټیټ لګښت او لوړ حساسیت له امله د سوداګریزو غوښتنلیکونو لپاره خورا مشهور انتخاب دی.د سینسر د فعالیت د لا ښه کولو لپاره یو له خورا مهم لارو څخه د MOS نانوومیټریالونو څخه د نانوز شوي MOS-based heterojunctions (hetero-nanostructured MOS) رامینځته کول دي.په هرصورت، د هیټرونانوسټیک MOS سینسر د سینس کولو میکانیزم د واحد MOS ګاز سینسر څخه توپیر لري، ځکه چې دا خورا پیچلی دی.د سینسر فعالیت د مختلفو پیرامیټونو لخوا اغیزمن کیږي، پشمول د حساس موادو فزیکي او کیمیاوي ملکیتونه (لکه د غلو اندازه، د عیب کثافت، او د موادو اکسیجن خالي ځایونه)، عملیاتي تودوخې، او د وسیلې جوړښت.دا بیاکتنه د متفاوت نانو ساختماني MOS سینسرونو سینس کولو میکانیزم تحلیل کولو سره د لوړ فعالیت ګاز سینسرونو ډیزاین کولو لپاره ډیری مفکورې وړاندې کوي.برسېره پردې، د وسیلې د جیومیټریک جوړښت نفوذ، د حساس موادو او کاري الکترود ترمنځ د اړیکو لخوا ټاکل کیږي، بحث کیږي.د سینسر چلند په سیستماتیک ډول مطالعه کولو لپاره ، دا مقاله د مختلف هیټرونانو ساختماني موادو پراساس د وسیلو د دریو عادي جیومیټریک جوړښتونو د لید عمومي میکانیزم معرفي او بحث کوي.دا کتنه به د راتلونکو لوستونکو لپاره د لارښود په توګه کار وکړي څوک چې د ګاز سینسرونو حساس میکانیزمونه مطالعه کوي او د لوړ فعالیت ګاز سینسرونو ته وده ورکوي.
د هوا ککړتیا په زیاتیدونکي توګه یوه جدي ستونزه ده او یوه جدي نړیواله چاپیریالي ستونزه ده چې د خلکو او ژوندیو موجوداتو هوساینې تهدیدوي.د ګازي ککړتیاو تنفس کول ډیری روغتیایی ستونزې رامینځته کولی شي لکه تنفسي ناروغۍ ، د سږو سرطان ، لیوکیمیا او حتی د وخت دمخه مړینه 1,2,3,4.له 2012 څخه تر 2016 پورې، د هوا د ککړتیا له امله د ملیونونو خلکو د مړینې راپور ورکړل شوی، او هر کال، په ملیاردونو خلک د خراب هوا کیفیت5 سره مخ شوي.له همدې امله، دا مهمه ده چې د پورټ ایبل او کوچني ګاز سینسرونو رامینځته کړئ چې کولی شي د ریښتیني وخت فیډبیک او لوړ کشف فعالیت چمتو کړي (د بیلګې په توګه ، حساسیت ، انتخاب ، ثبات ، او د غبرګون او رغیدو وختونه).د چاپیریال څارنې سربیره، د ګاز سینسرونه په خوندیتوب 6,7,8، طبي تشخیص 9,10، د اوبو کرنې 11 او نورو برخو کې مهم رول لوبوي.
تر نن نیټې پورې، د مختلف سینس کولو میکانیزمونو پراساس د پورټ ایبل ګاز سینسرونه معرفي شوي، لکه آپټیکل 13,14,15,16,17,18, الیکټرو کیمیکل 19,20,21,22 او کیمیاوي مقاومت لرونکي سینسرونه 23,24.د دوی په منځ کې، د فلزي-اکسایډ-سیمیک کنډکټر (MOS) کیمیاوي مقاومت لرونکي سینسرونه د لوړ ثبات او ټیټ لګښت له امله په سوداګریزو غوښتنلیکونو کې خورا مشهور دي 25,26.د ککړتیا غلظت په ساده ډول د MOS مقاومت کې بدلون موندلو سره ټاکل کیدی شي.د 1960 لسیزې په لومړیو کې، د ZnO پتلی فلمونو پر بنسټ د کیمو مقاومت لرونکي ګاز سینسرونه راپور شوي، چې د ګاز کشف کولو په ساحه کې خورا لیوالتیا رامنځته کوي 27,28.نن ورځ، ډیری مختلف MOS د ګاز حساس موادو په توګه کارول کیږي، او دوی د دوی د فزیکي ملکیتونو پراساس په دوه کټګوریو ویشل کیدی شي: د n-type MOS د الکترونونو سره د اکثریت چارج کیریر په توګه او p-type MOS د سوراخونو سره د اکثریت چارج کیریر په توګه.چارج وړونکيپه عموم کې، د p-type MOS د n-type MOS په پرتله لږ مشهور دی ځکه چې د p-type MOS (Sp) داخلی غبرګون د n-ډول MOS د مربع ریښې سره متناسب دی (\(S_p = \sqrt { S_n}\ ) ) په ورته انګیرنو کې (د مثال په توګه، ورته مورفولوژیکي جوړښت او په هوا کې د بندونو په خړوبولو کې ورته بدلون) 29,30.په هرصورت، د واحد بیس MOS سینسرونه لاهم د ستونزو سره مخ دي لکه ناکافي کشف محدودیت، ټیټ حساسیت او په عملي غوښتنلیکونو کې انتخاب.د انتخاب مسلې تر یوې اندازې پورې د سینسرونو لړۍ رامینځته کولو سره حل کیدی شي (د "برقی پوزې" په نوم یادیږي) او د کمپیوټري تحلیل الګوریتمونو لکه د روزنې ویکتور مقدار (LVQ) ، د اصلي اجزا تحلیل (PCA) ، او لږ تر لږه چوکۍ (PLS) تحلیل شامل کړي. 32، 33، 34، 35. سربیره پردې، د ټیټ ابعادو MOS32,36,37,38,39 تولید (د بیلګې په توګه یو اړخیز (1D)، 0D او 2D نانومیټریالونه، او همدارنګه د نورو نانو موادو کارول ( د مثال په توګه MOS40,41,42، د نانو فلزي نانو ذرات (NPs)) 43,44، کاربن نانو مواد 45,46 او conductive polymers47,48) د نانوسکیل هیټروجنکشنونو رامینځته کولو لپاره (د بیلګې په توګه، هیټرونانوسټیک MOS) د پورتنیو ستونزو د حل لپاره نورې غوره لارې دي.د دودیز موټی MOS فلمونو سره پرتله کول، د لوړ ځانګړي سطحې ساحې سره ټیټ ابعادي MOS کولی شي د ګاز جذب لپاره ډیر فعال سایټونه چمتو کړي او د ګاز خپریدل اسانه کړي 36,37,49.برسېره پردې، د MOS-based heteronanostructures ډیزاین کولی شي په هیټرو انټرفیس کې د کیریر ټرانسپورټ نور هم تنظیم کړي، په پایله کې د مختلف عملیاتي فعالیتونو له امله په مقاومت کې لوی بدلونونه 50,51,52.برسېره پردې، ځینې کیمیاوي اغیزې (د بیلګې په توګه، کتلیتیک فعالیت او د سطحې مطابقت لرونکي تعاملات) چې د MOS هیتروانوانوسټرکچرونو په ډیزاین کې واقع کیږي هم کولی شي د سینسر فعالیت ته وده ورکړي. د سینسر فعالیت، عصري کیمو مقاومت لرونکي سینسرونه معمولا محاکمه او تېروتنه کاروي، کوم چې د وخت ضایع کول او غیر موثر دي.نو ځکه، دا مهمه ده چې د MOS پر بنسټ د ګاز سینسرونو د سینس کولو میکانیزم پوه شي ځکه چې دا کولی شي د لوړ فعالیت سمت سینسرونو ډیزاین ته لارښوونه وکړي.
په وروستیو کلونو کې، د MOS ګاز سینسرونو په چټکۍ سره وده کړې او ځینې راپورونه د MOS نانو ساختمانونو 55,56,57، د ​​خونې د تودوخې ګاز سینسر 58,59، د MOS ځانګړي سینسر مواد 60,61,62 او ځانګړي ګاز سینسر 63 په اړه خپاره شوي.په نورو بیاکتنو کې د بیاکتنې مقاله د MOS د داخلي فزیکي او کیمیاوي ملکیتونو پراساس د ګاز سینسرونو د احساس کولو میکانیزم په روښانه کولو تمرکز کوي، په شمول د اکسیجن د خلا 64 رول، د هیټروانوانوسټرکچر رول 55، 65 او په هیټرو انټرفیسس 66 کې د چارج لیږد شامل دي. ، ډیری نور پیرامیټونه د سینسر فعالیت اغیزه کوي ، پشمول د هیټرو جوړښت ، د غلو اندازه ، عملیاتي تودوخې ، د عیب کثافت ، د اکسیجن خالي ځایونه ، او حتی د حساس موادو خلاص کرسټال الوتکې 25,67,68,69,70,71.72, 73. په هرصورت، د وسیلې (په ندرت سره یادونه شوې) جیومیټریک جوړښت چې د سینسنګ موادو او کاري الیکټروډ ترمینځ اړیکې لخوا ټاکل کیږي ، د سینسر حساسیت 74,75,76 هم د پام وړ اغیزه کوي (د نورو جزیاتو لپاره 3 برخه وګورئ) .د مثال په توګه، کمار او نور.77 د ورته موادو پراساس دوه ګاز سینسرونه راپور کړل (د مثال په توګه ، دوه پرت ګاز سینسرونه د TiO2@NiO او NiO@TiO2 پراساس) او د مختلف وسیلو جیومیټریونو له امله د NH3 ګاز مقاومت کې مختلف بدلونونه مشاهده کړل.له همدې امله، کله چې د ګازو سینس کولو میکانیزم تحلیل کړئ، دا مهمه ده چې د وسیلې جوړښت په پام کې ونیسئ.په دې بیاکتنه کې، لیکوالان د مختلف متفاوت نانو جوړښتونو او وسایلو جوړښتونو لپاره د MOS پر بنسټ د کشف میکانیزمونو تمرکز کوي.موږ باور لرو چې دا بیاکتنه کولی شي د لوستونکو لپاره د لارښود په توګه کار وکړي چې غواړي د ګاز کشف میکانیزمونه پوه او تحلیل کړي او کولی شي د راتلونکي لوړ فعالیت ګاز سینسرونو پراختیا کې مرسته وکړي.
په انځر.1a د یو واحد MOS پراساس د ګاز سینس کولو میکانیزم بنسټیز ماډل ښیې.لکه څنګه چې د تودوخې درجه لوړیږي، د MOS په سطحه د اکسیجن (O2) مالیکولونو جذب به د MOS څخه الکترون جذب کړي او د انونیک ډولونه (لکه O2- او O-) جوړ کړي.بیا، د n-type MOS لپاره د الکترون تخریب پرت (EDL) یا د p-type MOS لپاره د سوراخ جمع کولو پرت (HAL) بیا د MOS 15, 23, 78 په سطحه جوړیږي. د O2 او 2 ترمنځ تعامل. MOS د دې لامل کیږي چې د سطحې MOS کنډکشن بینډ پورته ته ودریږي او یو احتمالي خنډ رامینځته کړي.وروسته بیا، کله چې سینسر د هدف ګاز سره مخ کیږي، د MOS په سطحه جذب شوي ګاز د ایونیک اکسیجن ډولونو سره غبرګون کوي، یا د الکترون جذب کوي (اکسیډیز ګاز) یا د الکترونونو مرسته کوي (د ګاز کمول).د هدف ګاز او MOS تر مینځ د بریښنا لیږد کولی شي د EDL یا HAL30,81 عرض تنظیم کړي چې د MOS سینسر په ټولیز مقاومت کې بدلون رامینځته کوي.د مثال په توګه، د ګاز کمولو لپاره، برقیان به د کمولو ګاز څخه n-type MOS ته لیږدول کیږي، په پایله کې د ټیټ EDL او ټیټ مقاومت سبب کیږي، کوم چې د n-type سینسر چلند په توګه راجع کیږي.په مقابل کې، کله چې د P-ډول MOS د کمولو ګاز سره مخ کیږي چې د p-ډول حساسیت چلند ټاکي، HAL کمیږي او مقاومت د الکترون بسپنه له امله زیاتیږي.د ګازونو د اکسیډیز کولو لپاره، د سینسر غبرګون د ګازونو کمولو لپاره مخالف دی.
د ګازونو کمولو او اکسیډیز کولو لپاره د n-type او p-type MOS لپاره د لومړني کشف میکانیزمونه b کلیدي فکتورونه او فزیکو-کیمیاوي یا مادي ملکیتونه چې د سیمیکمډکټر ګاز سینسرونو کې شامل دي 89
د لومړني کشف میکانیزم سربیره ، د ګاز کشف میکانیزمونه چې په عملي ګاز سینسرونو کې کارول کیږي خورا پیچلي دي.د مثال په توګه، د ګاز سینسر حقیقي کارول باید ډیری اړتیاوې پوره کړي (لکه حساسیت، انتخاب، او ثبات) د کارونکي اړتیاو پورې اړه لري.دا اړتیاوې د حساس موادو فزیکي او کیمیاوي ملکیتونو سره نږدې تړاو لري.د مثال په توګه، Xu et al.71 ښودلې چې د SnO2 پر بنسټ سینسرونه ترټولو لوړ حساسیت ترلاسه کوي کله چې د کرسټال قطر (d) د SnO271 د Debye اوږدوالی (λD) دوه برابره یا لږ وي.کله چې d ≤ 2λD وي، SnO2 د O2 مالیکولونو جذبولو وروسته په بشپړه توګه له مینځه وړل کیږي، او د کمولو ګاز ته د سینسر غبرګون خورا زیات دی.برسېره پردې، مختلف نور پیرامیټونه کولی شي د سینسر فعالیت اغیزه وکړي، پشمول د عملیاتي تودوخې، کرسټال نیمګړتیاوې، او حتی د سینس کولو موادو افشا شوي کرسټال الوتکې.په ځانګړې توګه، د عملیاتي تودوخې اغیزې د هدف شوي ګاز د جذب او desorption نرخونو او همدارنګه د جذب شوي ګاز مالیکولونو او اکسیجن ذرات 4,82 ترمنځ د سطحي عکس العمل تر مینځ د احتمالي سیالۍ لخوا توضیح شوي.د کرسټال نیمګړتیاو اغیزه په کلکه د اکسیجن د خالي ځایونو محتوا پورې اړه لري [83، 84].د سینسر عملیات هم د خلاص کرسټال مخونو مختلف عکس العمل لخوا اغیزمن کیدی شي 67,85,86,87.د ټیټ کثافت سره خلاص کرسټال الوتکې د لوړې انرژی سره ډیر غیر همغږي شوي فلزي کیشنونه څرګندوي چې د سطحې جذب او عکس العمل ته وده ورکوي88.جدول 1 ډیری کلیدي فکتورونه او د دوی اړوند ښه شوي ادراک میکانیزمونه لیست کوي.له همدې امله ، د دې موادو پیرامیټونو تنظیم کولو سره ، د کشف فعالیت ښه کیدی شي ، او دا د کلیدي فاکتورونو ټاکلو لپاره مهم دي چې د سینسر فعالیت اغیزه کوي.
Yamazoe89 او Shimanoe et al.68,71 د سینسر د لید نظري میکانیزم په اړه یو شمیر مطالعات ترسره کړي او درې خپلواک کلیدي فکتورونه یې وړاندیز کړي چې د سینسر فعالیت اغیزه کوي، په ځانګړې توګه د ریسیپټر فعالیت، د لیږدونکي فعالیت، او کارونې (انځور 1b)..د ریسیپټر فعالیت د MOS سطح وړتیا ته اشاره کوي ترڅو د ګاز مالیکولونو سره تعامل وکړي.دا فعالیت د MOS کیمیاوي ملکیتونو سره نږدې تړاو لري او د بهرنیو منلو وړونکو معرفي کولو سره د پام وړ وده کیدی شي (د بیلګې په توګه، فلزي NPs او نور MOS).د ټرانسډوسر فعالیت هغه وړتیا ته اشاره کوي چې د ګاز او MOS سطحې تر مینځ عکس العمل په بریښنایی سیګنال کې بدلوي چې د MOS د غلو حدونو باندې تسلط لري.په دې توګه، د حسي فعالیت د MOC ذرې اندازې او د بهرنیو ریسیپټرو کثافت لخوا د پام وړ اغیزمن کیږي.Katoch et al.90 راپور ورکړی چې د ZnO-SnO2 nanofibrils د غلو د اندازې کمښت د ډیری هیټروجنکشنونو رامینځته کیدو او د سینسر حساسیت زیاتوالي لامل شوی ، د ټرانسډوسر فعالیت سره سم.وانګ et al.91 د Zn2GeO4 مختلف اندازې سره پرتله کړې او د غلو د حدودو معرفي کولو وروسته د سینسر حساسیت کې 6.5 چنده زیاتوالی ښودلی.یوټیلیټ یو بل کلیدي سینسر فعالیت فکتور دی چې د MOS داخلي جوړښت ته د ګاز شتون بیانوي.که د ګاز مالیکولونه د داخلي MOS سره ننوځي او عکس العمل ونشي کولی، د سینسر حساسیت به کم شي.ګټورتوب د یو ځانګړي ګاز د خپریدو ژوروالي سره نږدې تړاو لري ، کوم چې د سینسنګ موادو د سوري اندازې پورې اړه لري.Sakai et al.92 د فلو ګازونو لپاره د سینسر حساسیت ماډل کړی او وموندله چې د ګاز مالیکولر وزن او د سینسر غشا د pore radius دواړه د سینسر جھلی کې د مختلف ګاز خپریدو ژورو کې د سینسر حساسیت اغیزه کوي.پورته بحث ښیې چې د لوړ فعالیت ګاز سینسرونه د ریسیپټر فنکشن ، ټرانسډوسر فعالیت ، او افادیت توازن او مطلوب کولو سره رامینځته کیدی شي.
پورتني کار د یو واحد MOS بنسټیز احساس میکانیزم روښانه کوي او د ډیری فکتورونو په اړه بحث کوي چې د MOS فعالیت اغیزه کوي.د دې فاکتورونو سربیره ، د هیټروسټریکچرونو پراساس د ګاز سینسر کولی شي د سینسر او ریسیپټر دندو د پام وړ ښه کولو سره د سینسر فعالیت نور هم ښه کړي.برسېره پردې، د هیټرونانو جوړښتونه کولی شي د سینسر فعالیت نور هم ښه کړي د کتلیتیک عکس العملونو لوړولو، د چارج لیږد تنظیم کولو، او د جذب ډیری سایټونو رامینځته کولو سره.تر اوسه پورې، د MOS heteronanostructures پر بنسټ ډیری ګاز سینسرونه مطالعه شوي ترڅو د 95,96,97 لوړ شوي سینسنګ میکانیزمونو په اړه بحث وکړي.ملر او نور.55 ډیری میکانیزمونه لنډیز کړي چې احتمال لري د هیټرونانو ساختمانونو حساسیت ته وده ورکړي ، پشمول د سطح پورې تړلي ، انٹرفیس پورې تړلي ، او جوړښت پورې تړلي.د دوی په مینځ کې ، د انٹرفیس پورې تړلي امپلیفیکیشن میکانیزم خورا پیچلی دی چې په یوه تیوري کې د انٹرفیس ټول تعاملات پوښي ، ځکه چې مختلف سینسرونه د heteronanostructured موادو پراساس (د مثال په توګه ، nn-heterojunction، pn-heterojunction، pp-heterojunction، او نور) کارول کیدی شي. .د شاټکي غوټۍ).په عموم ډول، د MOS پر بنسټ د هیټرونوانوسټیک سینسرونو کې تل دوه یا ډیر پرمختللي سینسر میکانیزمونه 98,99,100 شامل دي.د دې امپلیفیکیشن میکانیزمونو همغږي اغیزه کولی شي د سینسر سیګنالونو استقبال او پروسس ته وده ورکړي.په دې توګه، د متضاد نانو ساختماني موادو پراساس د سینسرونو د لید میکانیزم پوهیدل خورا مهم دي ترڅو د څیړونکو سره مرسته وکړي چې د دوی اړتیاو سره سم د لاندې څخه پورته ګاز سینسرونو ته وده ورکړي.برسېره پردې، د وسیلې جیومیټریک جوړښت هم کولی شي د سینسر 74، 75، 76 په حساسیت باندې د پام وړ اغیزه وکړي. د سینسر چلند په سیستماتیک ډول تحلیل کولو لپاره، د مختلف هیټرونوانو ساختماني موادو پر بنسټ د دریو وسیلو جوړښتونو د حس کولو میکانیزمونه به وړاندې شي. او لاندې بحث شوی.
د MOS پر بنسټ د ګاز سینسرونو د چټک پرمختګ سره، مختلف هیټرو نانو ساختماني MOS وړاندیز شوي.په هیټرو انټرفیس کې د چارج لیږد د اجزاو مختلف فرمي کچې (Ef) پورې اړه لري.په هیټرو انټرفیس کې، الکترون له یوې خوا څخه د لوی Ef سره بل لوري ته د کوچني Ef سره حرکت کوي تر هغه چې د دوی فرمي کچه توازن ته ورسیږي، او سوري، برعکس.بیا په هیټرو انټرفیس کې کیریرونه له مینځه وړل کیږي او یو تخریب شوی پرت جوړوي.یوځل چې سینسر د هدف ګاز سره مخ شي ، د هیټرونانوسټرکچر MOS کیریر غلظت بدلیږي ، لکه د خنډ لوړوالی ، پدې توګه د کشف سیګنال ته وده ورکوي.برسېره پردې، د هیټرونانو ساختمانونو د جوړولو مختلف میتودونه د موادو او الکترودونو ترمنځ مختلف اړیکو ته الر پیدا کوي، کوم چې د مختلف وسایلو جیومیټریزونو او مختلف سینس کولو میکانیزمونو المل کیږي.په دې بیاکتنه کې، موږ د جیومیټریک وسایلو درې جوړښتونه وړاندیز کوو او د هر جوړښت لپاره د حس کولو میکانیزم په اړه بحث کوو.
که څه هم هیټروجنکشنونه د ګاز کشف کولو فعالیت کې خورا مهم رول لوبوي ، د ټول سینسر وسیله جیومیټري هم کولی شي د کشف چلند باندې د پام وړ اغیزه وکړي ، ځکه چې د سینسر کنډکشن چینل موقعیت د وسیلې جیومیټري پورې خورا ډیر تړاو لري.د Heterojunction MOS وسیلو درې عادي جیومیټري دلته بحث کیږي، لکه څنګه چې په 2 شکل کې ښودل شوي. په لومړي ډول کې، د MOS دوه ارتباطات په تصادفي ډول د دوو الکترودونو ترمنځ ویشل کیږي، او د کنډکټیو چینل موقعیت د اصلي MOS لخوا ټاکل کیږي، دویمه ده. د مختلف MOS څخه د متضاد نانو جوړښتونو رامینځته کول، پداسې حال کې چې یوازې یو MOS د الکترود سره وصل دی.الیکټروډ وصل دی، بیا د کنډک چینل معمولا د MOS دننه موقعیت لري او په مستقیم ډول د الکترود سره وصل دی.په دریم ډول کې، دوه مواد په جلا توګه د دوو الکترودونو سره نښلول شوي، د دوو موادو ترمنځ د هیټروجنکشن له لارې وسیله لارښوونه کوي.
د مرکبونو تر مینځ یو هایفین (د مثال په توګه "SnO2-NiO") ښیي چې دوه برخې په ساده ډول مخلوط شوي (ډول I).د دوه ارتباطاتو تر منځ د "@" نښه (د مثال په توګه "SnO2@NiO") په ګوته کوي چې د سکفولډ مواد (NiO) د II سینسر جوړښت لپاره د SnO2 سره سینګار شوی.سلیش (د مثال په توګه "NiO/SnO2") د III سینسر ډیزاین ته اشاره کوي.
د MOS مرکبونو پر بنسټ د ګاز سینسرونو لپاره، د MOS دوه عناصر په تصادفي ډول د الکترودونو ترمنځ ویشل شوي.د MOS مرکبونو چمتو کولو لپاره ډیری د جوړونې میتودونه رامینځته شوي ، پشمول د سول جیل ، کوپریسیپیټیشن ، هایدروترمل ، الیکټرو اسپینینګ ، او میخانیکي مخلوط میتودونه 98,102,103,104.په دې وروستیو کې، د فلزي-عضوي چوکاټونو (MOFs)، د خړوب شوي کرسټال جوړښت لرونکي موادو یوه ټولګي چې د فلزي مرکزونو او عضوي لینکرونو څخه جوړه شوې، د 105,106,107,108 د ناورین MOS مرکبونو د جوړولو لپاره د ټیمپلیټ په توګه کارول شوي.د یادولو وړ ده چې که څه هم د MOS مرکباتو سلنه یو شان ده، د حساسیت ځانګړتیاوې د تولید مختلف پروسې کارولو په وخت کې خورا توپیر کولی شي. (Mo:Sn = 1:1.9) او وموندله چې د جوړونې مختلف میتودونه د مختلف حساسیتونو لامل کیږي.Shaposhnik et al.110 راپور ورکړی چې د ګازو H2 په وړاندې د SnO2-TiO2 غبرګون د میخانیکي مخلوط موادو څخه توپیر لري، حتی په ورته Sn/Ti تناسب کې.دا توپیر رامینځته کیږي ځکه چې د MOP او MOP کریسټال اندازې ترمینځ اړیکه د مختلف ترکیب میتودونو 109,110 سره توپیر لري.کله چې د دانې اندازه او شکل د ډونر کثافت او سیمیکمډکټر ډول سره مطابقت ولري، ځواب باید ورته پاتې شي که چیرې د تماس جیومیټري 110 بدل نشي.Staerz et al.111 راپور ورکړی چې د SnO2-Cr2O3 core-sheath (CSN) nanofibers او ځمکني SnO2-Cr2O3 CSNs کشف ځانګړتیاوې نږدې ورته وې، دا وړاندیز کوي چې د نان فایبر مورفولوژي کومه ګټه نه وړاندې کوي.
د مختلف جوړونې میتودونو سربیره ، د دوه مختلف MOSFETs سیمیکمډکټر ډولونه هم د سینسر حساسیت اغیزه کوي.دا نور په دوه کټګوریو ویشل کیدی شي پدې پورې اړه لري چې آیا دوه MOSFETs د ورته سیمیکمډکټر (nn یا pp جنکشن) یا مختلف ډولونو (pn جنکشن) څخه دي.کله چې د ګاز سینسرونه د ورته ډول MOS مرکبونو پر بنسټ وي، د دوو MOS د مولر تناسب په بدلولو سره، د حساسیت غبرګون ځانګړتیا بدله پاتې کیږي، او د سینسر حساسیت د nn- یا pp-heterojunctions شمیر پورې اړه لري.کله چې یوه برخه په مرکب کې غالب وي (د مثال په توګه 0.9 ZnO-0.1 SnO2 یا 0.1 ZnO-0.9 SnO2)، د کنډکشن چینل د غالب MOS لخوا ټاکل کیږي، چې د هوموجنکشن کنډکشن چینل 92 په نوم یادیږي.کله چې د دوو اجزاوو تناسب د پرتله کولو وړ وي، داسې انګیرل کیږي چې د کنډکشن چینل د heterojunction98,102 لخوا تسلط لري.Yamazoe et al.112,113 راپور ورکړی چې د دوه برخو هیټرو کانټیک سیمه کولی شي د سینسر حساسیت خورا ښه کړي ځکه چې د اجزاو مختلف عملیاتي دندو له امله رامینځته شوی هیټروجنکشن خنډ کولی شي په مؤثره توګه د الیکټرونونو سره مخ شوي سینسر حرکت حرکت کنټرول کړي.مختلف محیطي ګازونه 112,113.په انځر.شکل 3a ښیي چې سینسرونه د SnO2-ZnO فایبروس درجه بندي جوړښتونو پراساس د مختلف ZnO مینځپانګو سره (له 0 څخه تر 10 mol % Zn پورې) کولی شي په انتخابي ډول ایتانول کشف کړي.د دوی په مینځ کې ، د SnO2-ZnO فایبرونو پراساس یو سینسر (7 mol. Zn) د لوی شمیر هیټروجنکشنونو رامینځته کیدو او د سطحې ځانګړي ساحې د زیاتوالي له امله ترټولو لوړ حساسیت ښودلی ، کوم چې د کنورټر فعالیت ډیر کړی او ښه شوی. حساسیت 90 په هرصورت، د ZnO منځپانګې 10 mol ته د نور زیاتوالي سره، د مایکرو جوړښت SnO2-ZnO مرکب کولی شي د سطحې فعالولو ساحې وتړي او د سینسر حساسیت کم کړي85.یو ورته رجحان د سینسرونو لپاره هم لیدل کیږي چې د NiO-NiFe2O4 pp heterojunction مرکبونو پراساس د مختلف Fe/Ni نسبتونو (Fig. 3b)114 سره.
د SnO2-ZnO فایبرونو SEM انځورونه (7 mol.% Zn) او په 260 °C کې د 100 ppm غلظت سره مختلف ګازونو ته سینسر غبرګون؛54b د مختلف ګازونو په 50 ppm کې د خالص NiO او NiO-NiFe2O4 مرکبونو پر بنسټ د سینسرونو ځوابونه، 260 °C؛114 (c) په xSnO2-(1-x)Co3O4 ترکیب کې د نوډونو د شمیر سکیمیک ډیاګرام او د xSnO2-(1-x)Co3O4 ترکیب په هر 10 ppm CO، acetone، C6H6 او SO2 کې د ورته مقاومت او حساسیت غبرګون ګاز په 350 ° C کې د Sn/Co 98 د مولر تناسب بدلولو سره
د pn-MOS مرکبات د MOS115 اټومي تناسب پورې اړوند مختلف حساسیت چلند ښیې.په عموم کې، د MOS مرکباتو حسي چلند خورا په دې پورې اړه لري چې MOS د سینسر لپاره د لومړني لیږد چینل په توګه کار کوي.له همدې امله، دا خورا مهم دي چې د مرکباتو سلنې ترکیب او نانو جوړښت مشخص کړي.Kim et al.98 دا پایله د xSnO2 ± (1-x)Co3O4 مرکب نانو فایبرونو د الیکټرو سپن کولو او د دوی د سینسر ملکیتونو مطالعې سره ترکیب کولو سره تایید کړه.دوی ولیدل چې د SnO2-Co3O4 مرکب سینسر چلند د SnO2 فیصدي کمولو سره د n-type څخه p-type ته بدل شو (Fig. 3c)98.برسېره پردې، د هیټروجنکشن تسلط لرونکي سینسرونه (د 0.5 SnO2-0.5 Co3O4 پراساس) د C6H6 لپاره د هوموجنکشن غالب سینسرونو (د مثال په توګه لوړ SnO2 یا Co3O4 سینسرونو) په پرتله د لیږد لوړ نرخ ښودلی.د 0.5 SnO2-0.5 Co3O4 پر بنسټ سینسر اصلي لوړ مقاومت او د عمومي سینسر مقاومت ماډل کولو لپاره د دې لوی وړتیا C6H6 ته د دې ترټولو لوړ حساسیت کې مرسته کوي.برسېره پردې، د SnO2-Co3O4 heterointerfaces څخه رامینځته شوي جالوالی نیمګړتیاوې کولی شي د ګاز مالیکولونو لپاره غوره جذب سایټونه رامینځته کړي، په دې توګه د سینسر غبرګون 109,116 ته وده ورکوي.
د سیمیکمډکټر ډول MOS سربیره ، د MOS مرکباتو ټچ چلند هم د MOS-117 کیمیا په کارولو سره تنظیم کیدی شي.Huo et al.117 د Co3O4-SnO2 مرکبونو چمتو کولو لپاره د سوک کولو ساده طریقه کارولې او وموندله چې د 10٪ Co/Sn molar تناسب کې، سینسر H2 ته د p-ډول کشف غبرګون او د n-ډول حساسیت ښودلی. H2.ځوابد CO، H2S او NH3 ګازونو د سینسر غبرګونونه په 4a117 شکل کې ښودل شوي.په ټیټ Co/Sn تناسب کې، ډیری هوموجنکشنونه د SnO2±SnO2 نانوګرین سرحدونو کې رامینځته کیږي او د H2 (انځر 4b,c) 115 ته د n-ډول سینسر غبرګون څرګندوي.د Co/Sn تناسب د 10 mol پورې زیاتوالي سره.%، د SnO2-SnO2 homojunctions پرځای، ډیری Co3O4-SnO2 heterojunctions په یو وخت کې جوړ شوي (انځور 4d).څرنګه چې Co3O4 د H2 په اړه غیر فعال دی، او SnO2 د H2 سره په کلکه غبرګون کوي، د H2 عکس العمل د ionic اکسیجن ډولونو سره په عمده توګه د SnO2117 په سطحه واقع کیږي.له همدې امله، الکترونونه SnO2 ته حرکت کوي او Ef SnO2 د کنډکشن بانډ ته ځي، پداسې حال کې چې Ef Co3O4 بدلیږي.د پایلې په توګه، د سینسر مقاومت زیاتیږي، دا په ګوته کوي چې مواد د لوړ Co/Sn تناسب سره د p-ډول سینس کولو چلند څرګندوي (انځور 4e).برعکس، CO، H2S، او NH3 ګازونه د SnO2 او Co3O4 سطحو کې د ایونیک اکسیجن ډولونو سره عکس العمل کوي، او الکترون له ګاز څخه سینسر ته حرکت کوي، چې په پایله کې د خنډ لوړوالی او د n ډول حساسیت کمیږي (انځور 4f)..دا مختلف سینسر چلند د مختلف ګازونو سره د Co3O4 مختلف عکس العمل له امله دی، کوم چې د Yin et al لخوا تایید شوی.118 .په ورته ډول، Katoch et al.119 ښودلې چې SnO2-ZnO مرکبات ښه انتخاب او H2 ته لوړ حساسیت لري.دا چلند واقع کیږي ځکه چې د H اتومونه د ZnO په O موقعیتونو کې په اسانۍ سره جذب کیدی شي د H د s-orbital او د O p-orbital ترمنځ د قوي هایبرډیزیشن له امله، چې د ZnO120,121 فلزي کولو لامل کیږي.
A Co/Sn-10٪ متحرک مقاومت منحني د عادي کمولو ګازونو لپاره لکه H2, CO, NH3 او H2S, b, c Co3O4/SnO2 د H2 لپاره په ټیټ % m کې د کمپوزیټ سینس کولو میکانیزم ډیاګرام.Co/Sn, df Co3O4 میکانیزم د H2 او CO، H2S او NH3 کشف کول د لوړ Co/Sn/SnO2 مرکب سره
له همدې امله، موږ کولی شو د مناسب جوړونې میتودونو په غوره کولو سره د I-type سینسر حساسیت ته وده ورکړو، د مرکبونو د غلو اندازه کمه کړو، او د MOS مرکباتو د مولر تناسب اصلاح کړو.برسېره پردې، د حساس موادو کیمیا ژوره پوهه کولی شي د سینسر انتخاب نور هم لوړ کړي.
د دوهم ډول سینسر جوړښتونه یو بل مشهور سینسر جوړښت دی چې کولی شي مختلف ډوله متضاد نانو ساختماني توکي وکاروي ، پشمول یو "ماسټر" نانوومیټریال او دوهم یا حتی دریم نانوومیټریل.د مثال په توګه، یو اړخیز یا دوه اړخیز مواد چې د نانو پارټیکل، کور شیل (CS) او څو پرتی هیټرونانو ساختماني موادو سره سینګار شوي معمولا د II سینسر جوړښتونو کې کارول کیږي او لاندې به په تفصیل سره بحث وشي.
د لومړي هیټرونانوسټرکچر موادو لپاره (ډیکور شوي هیټرونانوسټرکچر) ، لکه څنګه چې په 2b(1) کې ښودل شوي ، د سینسر کنډک چینلونه د اساس موادو سره وصل شوي.د هیټروجنکشنونو د رامینځته کیدو له امله ، ترمیم شوي نانو پارټیکل کولی شي د ګاز جذب یا تخریب لپاره ډیر عکس العمل ځایونه چمتو کړي ، او همدارنګه کولی شي د 109,122,122,123,124 حساس فعالیت ښه کولو لپاره د کتلست په توګه عمل وکړي.Yuan et al.41 یادونه وکړه چې د CeO2 نانوډوټس سره د WO3 نانووایرونو سینګار کول کولی شي په CeO2@WO3 heterointerface او CeO2 سطح کې د جذب ډیر ځایونه چمتو کړي او د اکټون سره د عکس العمل لپاره د کیمیا سورب شوي اکسیجن ډیر ډولونه رامینځته کړي.Gunawan et al.125. د یو اړخیز Au@α-Fe2O3 پر بنسټ د خورا لوړ حساسیت اکټون سینسر وړاندیز شوی او لیدل شوي چې د سینسر حساسیت د اکسيجن سرچینې په توګه د O2 مالیکولونو د فعالولو له لارې کنټرول کیږي.د Au ​​NPs شتون کولی شي د کټالیست په توګه عمل وکړي چې د اکیټون د اکسیډیشن لپاره په جالی اکسیجن کې د اکسیجن مالیکولونو انحلال هڅوي.ورته پایلې د Choi et al لخوا ترلاسه شوي.9 چیرې چې د Pt کتلست کارول شوی و ترڅو جذب شوي اکسیجن مالیکولونه په ionized اکسیجن ډولونو کې جلا کړي او د اکټون په وړاندې حساس غبرګون لوړ کړي.په 2017 کې، ورته څیړنیز ټیم وښودله چې بایمتالیک نانو پارټیکل د واحد نوبل فلزي نانو پارټیکلونو په پرتله خورا ډیر اغیزمن دي، لکه څنګه چې په 5126 شکل کې ښودل شوي. 5a د پلاټینیم پر بنسټ د بایمیټالیک (PtM) NPs لپاره د تولید پروسې سکیماټیک دی چې د ټوپو سره کارول کیږي. اوسط اندازه له 3 nm څخه کم.بیا، د الکترو سپننګ طریقې په کارولو سره، PtM@WO3 nanofibers ترلاسه شوي ترڅو د اکټون یا H2S (انځور 5b–g) ته حساسیت او انتخاب زیات کړي.په دې وروستیو کې، واحد اتوم کتلستونه (SACs) د کاتالیسیس او ګازو تحلیلونو په برخه کې د اتومونو د اعظمي موثریت او 127,128 ټون شوي بریښنایی جوړښتونو له امله عالي کتلاټیک فعالیت ښودلی.Shin et al.129 د Pt-SA لنگر شوي کاربن نایټرایډ (MCN)، SnCl2 او PVP نانو شیټونه د کیمیاوي سرچینو په توګه کارولي ترڅو د ګاز کشف لپاره Pt@MCN@SnO2 انلاین فایبر چمتو کړي.د Pt@MCN د خورا ټیټ مینځپانګې سره سره (له 0.13 wt.٪ څخه تر 0.68 wt.٪ پورې) ، د ګازي فارمالډایډ Pt@MCN@SnO2 کشف فعالیت د نورو حوالو نمونو څخه غوره دی (خالص SnO2, MCN@SnO2 او Pt NPs@. SnO2)..د دې غوره کشف فعالیت د Pt SA کتلست اعظمي اټومي موثریت او د SnO2129 فعال سایټونو لږترلږه پوښښ ته منسوب کیدی شي.
د PtM-apo (PtPd، PtRh، PtNi) نانو ذرات ترلاسه کولو لپاره د اپوفریتین بار شوي انکاپسولیشن میتود؛د bd pristine WO3، PtPd@WO3، PtRn@WO3، او Pt-NiO@WO3 nanofibers متحرک ګاز حساس ملکیتونه؛د مثال په توګه، د PtPd@WO3، PtRn@WO3 او Pt-NiO@WO3 nanofiber سینسرونو د انتخابي ملکیتونو پر بنسټ د مداخلې ګاز 1 ppm ته 126
برسېره پردې، د سکیفولډ موادو او نانو ذراتو تر مینځ رامینځته شوي هیټروجنکشنونه هم کولی شي د ریډیل ماډلولو میکانیزم له لارې د سینسر فعالیت 130,131,132 ښه کولو لپاره په مؤثره توګه د کنټرول چینلونه ترمیم کړي.په انځر.شکل 6a د خالص SnO2 او Cr2O3@SnO2 نانووایرونو سینسر ځانګړتیاوې ښیې چې د ګازونو کمولو او اکسیډیز کولو لپاره او اړونده سینسر میکانیزمونه 131.د خالص SnO2 nanowires په پرتله، د ګازو کمولو لپاره د Cr2O3@SnO2 نانووایرونو غبرګون خورا لوړ شوی، پداسې حال کې چې د اکسایډ کولو ګازونو غبرګون خراب شوی.دا پدیده د جوړ شوي pn heterojunction په رادیال لوري کې د SnO2 nanowires د کنډکشن چینلونو سیمه ایز کمښت سره نږدې تړاو لري.د سینسر مقاومت په ساده ډول د خالص SnO2 نانووایرونو په سطحه د EDL عرض بدلولو سره د ګازونو کمولو او اکسیډیز کولو سره مخ کیدلی شي.په هرصورت، د Cr2O3@SnO2 nanowires لپاره، په هوا کې د SnO2 nanowires لومړني DEL د خالص SnO2 نانوائرونو په پرتله زیات شوي، او د کنډکشن چینل د هیټروجنکشن د رامینځته کیدو له امله مات شوی.نو له همدې امله، کله چې سینسر د کمولو ګاز سره مخ کیږي، بند شوي الکترونونه د SnO2 نانووایرونو کې خوشې کیږي او EDL په پراخه توګه کم شوی، په پایله کې د خالص SnO2 نانووایرونو په پرتله لوړ حساسیت دی.برعکس، کله چې د اکسیډیز کولو ګاز ته تیریږي، د DEL توسع محدوده ده، په پایله کې د ټیټ حساسیت سبب کیږي.ورته حسي غبرګون پایلې د Choi et al.، 133 لخوا لیدل شوي چې په کې د P-type WO3 نانو پارټیکلونو سره سینګار شوي SnO2 نانووایر د ګازونو کمولو لپاره د پام وړ ښه حسي غبرګون ښودلی، پداسې حال کې چې د n-سینګار شوي SnO2 سینسرونو د ګاز اکسیډیز کولو لپاره حساسیت ښه کړی.TiO2 نانو ذرات (انځور 6b) 133. دا پایله په عمده توګه د SnO2 او MOS (TiO2 یا WO3) نانو ذرات د مختلف کاري فعالیتونو له امله ده.په p-type (n-type) نانو ذراتو کې، د چوکاټ مواد (SnO2) د کنډکشن چینل په ریډیل لوري کې پراخیږي (یا قراردادونه)، او بیا د کمولو (یا اکسیډریشن) عمل لاندې، نور پراخول (یا لنډول) د ګازو د SnO2 – rib د ترانسپورت چینل (انځور 6b).
د ریډیل انډول کولو میکانیزم د ترمیم شوي LF MOS لخوا هڅول شوی.د خالص SnO2 او Cr2O3@SnO2 نانووایرونو او اړونده حس کولو میکانیزم سکیمیک ډیاګرامونو پراساس د 10 ppm کمولو او اکسیډیز کولو ګازونو ته د ګاز ځوابونو لنډیز؛او د WO3@SnO2 نانوروډونو اړوند سکیمونه او د کشف میکانیزم133
په bilayer او multilayer heterostructure وسیلو کې، د وسیلې کنډکشن چینل د پرت (عموما لاندې طبقه) لخوا په مستقیم تماس کې د الکترودونو سره تسلط لري، او د دوه پرتونو په انټرفیس کې رامینځته شوي هیټروجنکشن کولی شي د لاندې پرت چلونکي کنټرول کړي. .له همدې امله، کله چې ګازونه د پورتنۍ طبقې سره تعامل کوي، دوی کولی شي د پام وړ د لاندې پرت د لیږد چینلونو او د وسیلې مقاومت 134 اغیزه وکړي.د مثال په توګه، کمار او نور.77 د NH3 لپاره د TiO2@NiO او NiO@TiO2 دوه ګونی پرتونو برعکس چلند راپور کړ.دا توپیر رامینځته کیږي ځکه چې د دوه سینسرونو لیږدونکي چینلونه د مختلف موادو په پرتونو (په ترتیب سره NiO او TiO2) باندې تسلط لري ، او بیا د زیرمه کولو چینلونو کې توپیرونه توپیر لري 77.
Bilayer یا multilayer heteronanostructures عموما د سپټټرینګ، اتومیک پرت ډیپوزیشن (ALD) او سنټرفیوګیشن 56,70,134,135,136 لخوا تولید کیږي.د فلم ضخامت او د دوه موادو د تماس ساحه په ښه توګه کنټرول کیدی شي.7a او b شکلونه NiO@SnO2 او Ga2O3@WO3 نانوفیلمونه ښیې چې د ایتانول کشف لپاره د سپټټر کولو په واسطه ترلاسه شوي 135,137.په هرصورت، دا میتودونه عموما فلیټ فلمونه تولیدوي، او دا فلیټ فلمونه د 3D نانو ساختماني موادو څخه لږ حساس دي د دوی د ټیټې ځانګړې سطحې ساحې او د ګاز پاریدو وړتیا له امله.نو له همدې امله، د مختلف درجه بندي سره د بیلیر فلمونو جوړولو لپاره د مایع مرحلې ستراتیژي هم وړاندیز شوې چې د 41,52,138 ځانګړي سطحې ساحې په زیاتولو سره د ادراک فعالیت ښه کړي.Zhu et al139 د سپټرینګ او هایدروترمل تخنیکونو سره یوځای د H2S کشف لپاره د SnO2 nanowires (ZnO@SnO2 nanowires) په پرتله خورا لوړ ترتیب شوي ZnO nanowires تولید کړي (انځور 7c).د 1 ppm H2S په وړاندې د دې غبرګون د سینسر په پرتله 1.6 ځله لوړ دی چې د سپک شوي ZnO@SnO2 نانوفیلم پراساس دی.Liu et al.52 د لوړ فعالیت H2S سینسر راپور ورکړی چې د دوه مرحلو کې د کیمیاوي زیرمو میتود په کارولو سره د کیمیاوي زیرمو میتود په کارولو سره درجه بندي SnO2@NiO نانوسټرکچرونه رامینځته کړي چې وروسته د تودوخې انیلینګ (انځور 10d).د دودیز سپک شوي SnO2@NiO بیلیر فلمونو په پرتله، د SnO2@NiO درجه بندي بیلیر جوړښت حساسیت فعالیت د ځانګړي سطحې ساحې 52,137 زیاتوالي له امله د پام وړ ښه شوی.
د MOS پر بنسټ د ګاز ډبل پرت سینسر.د ایتانول کشف لپاره NiO@SnO2 نانوفیلم؛137b Ga2O3@WO3 نانوفیلم د ایتانول کشف لپاره؛135c د H2S کشف لپاره خورا لوړ ترتیب شوی SnO2@ZnO دوه پرت پوړیز جوړښت؛139d SnO2@NiO د H2S52 کشف کولو لپاره د بیلیر دوه اړخیز جوړښت.
د دوهم ډول وسیلو کې چې د کور شیل هیټرونانوسټرکچر (CSHNs) پراساس وي ، د احساس کولو میکانیزم خورا پیچلی دی ، ځکه چې د لیږد چینلونه په داخلي خولۍ پورې محدود ندي.دواړه د تولید لاره او د کڅوړې ضخامت (hs) کولی شي د لیږدونکي چینلونو موقعیت وټاکي.د مثال په توګه، کله چې د لاندې څخه پورته ترکیب میتودونه کاروئ، د کنډکشن چینلونه معمولا په داخلي کور پورې محدود وي، کوم چې په جوړښت کې د دوه پرتونو یا څو پرتونو وسیلو جوړښتونو ته ورته وي (انځور 2b(3)) 123, 140, 141, 142, 143. Xu et al.144 د CSHN NiO@α-Fe2O3 او CuO@α-Fe2O3 ترلاسه کولو لپاره د α-Fe2O3 نانوروډونو کې د NiO یا CuO NPs د یوې طبقې زیرمه کولو له لارې د لاندې څخه پورته چلند راپور ورکړی چې په مرکزي برخه کې د کنټرول چینل محدود و.(nanorods α-Fe2O3).Liu et al.142 همدارنګه بریالی شو چې د سیلیکون نانووایرونو چمتو شوي قطارونو کې TiO2 زیرمه کولو سره د CSHN TiO2 @ Si اصلي برخې ته د کنډکشن چینل محدود کړي.له همدې امله، د دې حس کولو چلند (p-type یا n-type) یوازې د سیلیکون نانوائر سیمیکمډکټر ډول پورې اړه لري.
په هرصورت، ډیری راپور شوي د CSHN پر بنسټ سینسرونه (Fig. 2b(4)) په چپسونو کې د ترکیب شوي CS موادو پوډرو لیږدولو سره جوړ شوي.په دې حالت کې، د سینسر لیږد لاره د کور ضخامت (hs) لخوا اغیزمن کیږي.د کیم ډلې د ګاز کشف کولو فعالیت باندې د hs اغیزې وڅیړلې او د احتمالي کشف میکانیزم وړاندیز یې وکړ 100,112,145,146,147,148. داسې انګیرل کیږي چې دوه فکتورونه د دې جوړښت د احساس کولو میکانیزم سره مرسته کوي: (1) د شیل د EDL ریډیل ماډلول او (2) د بریښنایی ساحې سمیرینګ اغیز (8 شکل) 145. څیړونکو یادونه وکړه چې د کنډکشن چینل د کیریرونو ډیری برخه د شیل پرت پورې محدوده ده کله چې د شیل پرت 145 hs > λD وي. داسې انګیرل کیږي چې دوه فکتورونه د دې جوړښت د احساس کولو میکانیزم سره مرسته کوي: (1) د شیل د EDL ریډیل ماډلول او (2) د بریښنایی ساحې سمیرینګ اغیز (8 شکل) 145. څیړونکو یادونه وکړه چې د کنډکشن چینل د کیریرونو ډیری برخه د شیل پرت پورې محدوده ده کله چې د شیل پرت 145 hs > λD وي. Считается, что в механизме восприятия этой структуры участвуют два фактора: (1) радиальная модуляция ДЭС оболочки и (2) эффект размытия электрического поля (рис. 8) 145. Исследователи отметили, что канал проводимости носителей в основном приурочено к оболочке, когда hs > λD оболочки145. داسې انګیرل کیږي چې د دې جوړښت د احساس کولو میکانیزم کې دوه فکتورونه دخیل دي: (1) د شیل د EDL ریډیل ماډلول او (2) د بریښنایی ساحې د توریدو اغیز (8 انځور) 145. څیړونکو یادونه وکړه چې د کیریر کنډکشن چینل په عمده توګه د شیل پورې محدود دی کله چې hs > λD شیلز 145 وي.داسې انګیرل کیږي چې دوه فکتورونه د دې جوړښت د کشف میکانیزم سره مرسته کوي: (1) د شیل د DEL ریډیل ماډلول او (2) د بریښنایی ساحې سمیرینګ اغیزه (8 انځور) 145.研究人员提到传导通道当壳层的hs > λD145 时,载流子的数量主要局限于壳层. > λD145 时,载流子的数量主要局限于壳层. Исследователи отметили, что канал проводимости Когда hs > λD145 оболочки, количество носителей в основном ограничеобойко. څیړونکو یادونه وکړه چې د کنډکشن چینل کله چې د شیل hs > λD145 وي، د کیریرونو شمیر په عمده توګه د شیل لخوا محدود دی.له همدې امله، د CSHN پر بنسټ د سینسر په مقاومتي ماډل کې، د کلاډینګ DEL ریډیل ماډل غالب دی (انځور 8a).په هرصورت، د شیل په hs ≤ λD کې، د شیل لخوا جذب شوي اکسیجن ذرات او د CS heterojunction کې رامینځته شوي هیټروجنکشن په بشپړ ډول د الکترونونو له مینځه وړل کیږي. له همدې امله، د کنډکشن چینل نه یوازې د شیل پرت کې موقعیت لري بلکې په جزوي توګه په اصلي برخه کې هم موقعیت لري، په ځانګړې توګه کله چې د شیل طبقې hs <λD وي. له همدې امله، د کنډکشن چینل نه یوازې د شیل پرت کې موقعیت لري بلکې په جزوي توګه په اصلي برخه کې هم موقعیت لري، په ځانګړې توګه کله چې د شیل طبقې hs <λD وي. Поэтому канал проводимости располагается не только внутри оболочечного слоя, но и частично в сердцевинной частичной чаболочного чабости. له همدې امله، د کنډکشن چینل نه یوازې د شیل طبقې دننه موقعیت لري، بلکې تر یوې اندازې په اصلي برخه کې، په ځانګړې توګه د شیل طبقې hs <λD کې موقعیت لري.因此,传导通道不仅位于壳层内部,而且部分位于芯部,尤其是当壳层的hs < . hs < λD 时. Поэтому канал проводимости располагается не только внутри оболочки, но и частично в сердцевине, особенно при hs <. له همدې امله، د کنډکشن چینل نه یوازې د خولۍ دننه موقعیت لري، بلکې په یوه برخه کې هم په کور کې موقعیت لري، په ځانګړې توګه د شیل په hs <λD کې.په دې حالت کې، دواړه په بشپړه توګه تخریب شوي الکترون خولۍ او په جزوي توګه تخریب شوي اصلي طبقه د ټول CSHN مقاومت په تعدیل کې مرسته کوي، چې په پایله کې د بریښنایی ساحې پای اغیز (انځور 8b).ځینې ​​​​نورو مطالعاتو د hs اغیزې 100,148 تحلیل کولو لپاره د بریښنایی ساحې دم پر ځای د EDL حجم کسر مفهوم کارولی دی.د دې دوو ونډو په پام کې نیولو سره، د CSHN مقاومت ټول ماډل خپل خورا لوی ارزښت ته رسیږي کله چې hs د شیټ λD سره پرتله کیږي، لکه څنګه چې په 8c انځور کې ښودل شوي.نو ځکه، د CSHN لپاره غوره hs کیدای شي د شیل λD سره نږدې وي، کوم چې د تجربوي کتنو سره سمون لري 99,144,145,146,149.ډیری څیړنو ښودلې چې hs کولی شي د CSHN-based pn-heterojunction سینسر 40,148 حساسیت هم اغیزمن کړي.Li et al.148 او Bai et al.40 په سیستماتیک ډول د pn-heterojunction CSHN سینسرونو لکه TiO2@CuO او ZnO@NiO په فعالیت باندې د hs اغیزې په سیستماتیک ډول تحقیق کړې ، د کلاډینګ ALD دورې بدلولو سره.د پایلې په توګه، حسي چلند د hs40,148 زیاتوالي سره د p-type څخه n-type ته بدل شو.دا چلند د دې حقیقت له امله دی چې په لومړي سر کې (د محدود شمیر ALD دورې سره) هیټروسټرکچرونه د تعدیل شوي هیټرونانوسټریکچرونو په توګه په پام کې نیول کیدی شي.په دې توګه، د کنډکشن چینل د اصلي پرت (p-type MOSFET) لخوا محدود دی، او سینسر د p-ډول کشف چلند څرګندوي.لکه څنګه چې د ALD سایکلونو شمیر ډیریږي، د کلاډینګ پرت (n-type MOSFET) نیمه دوامداره کیږي او د کنډکشن چینل په توګه کار کوي چې په پایله کې د n ډول حساسیت رامینځته کیږي.ورته حسي لیږد چلند د pn برانچ شوي هیټرونانوسټرکچر 150,151 لپاره راپور شوی.Zhou et al.150 د Mn3O4 nanowires په سطحه د Zn2SnO4 مینځپانګې کنټرولولو له لارې د Zn2SnO4@Mn3O4 شاخ شوي هیټرونانوسټرکچرونو حساسیت تحقیق کړی.کله چې Zn2SnO4 نیوکلی د Mn3O4 سطحه جوړه شوه، د p ډول حساسیت لیدل شوی.د Zn2SnO4 منځپانګې کې د نور زیاتوالي سره، سینسر د شاخ شوي Zn2SnO4@Mn3O4 heteronanostructures پر بنسټ د n-ډول سینسر چلند ته ځي.
د CS nanowires د دوه فعال سینسر میکانیزم مفهوم توضیحات ښودل شوي.a د مقاومت انډول د الیکترون له مینځه وړو شیلونو د ریډیل انډول کولو له امله ، b د مقاومت انډول باندې د بوی کولو منفي اغیزه ، او د CS نانووایرونو ټول مقاومت ماډلول د دواړو اغیزو ترکیب له امله 40
په پایله کې، د ډول II سینسرونو ډیری مختلف درجه بندي نانوسټرکچرونه شامل دي، او د سینسر فعالیت خورا د لیږدونکي چینلونو په ترتیب پورې اړه لري.له همدې امله، دا مهمه ده چې د سینسر د کنډکشن چینل موقعیت کنټرول کړئ او د ډول II سینسرونو پراخ شوي سینسر میکانیزم مطالعه کولو لپاره د مناسب هیتروانوسټیک MOS ماډل وکاروئ.
د ډول III سینسر جوړښتونه ډیر عام ندي، او د کنډکشن چینل په ترتیب سره د دوه سیمیک کنډکټرونو تر مینځ رامینځته شوی د هیټروجنکشن پراساس دی چې په ترتیب سره دوه الکترودونو سره وصل وي.د وسیلې ځانګړي جوړښتونه معمولا د مایکرو ماشینینګ تخنیکونو له لارې ترلاسه کیږي او د دوی سینس کولو میکانیزمونه د تیرو دوه سینسر جوړښتونو څخه خورا توپیر لري.د ډول III سینسر IV وکر په عموم ډول د 48,152,153 heterojunction جوړښت له امله د اصالح کولو ځانګړي ځانګړتیاوې ښیې.د مثالي هیټروجنکشن د I-V ځانګړتیا وکر د هیټروجنکشن خنډ 152,154,155 لوړوالي په اوږدو کې د الکترون اخراج د ترمیونیک میکانیزم لخوا تشریح کیدی شي.
چیرته چې Va تعصب ولتاژ دی، A د وسیلې ساحه ده، k د بولټزمان ثابت دی، T مطلق تودوخه ده، q د کیریر چارج دی، Jn او Jp په ترتیب سره سوري او د الکترون د خپریدو اوسني کثافت دي.IS د ریورس سنتریشن اوسنی استازیتوب کوي، په دې توګه تعریف شوی: 152,154,155
له همدې امله، د pn heterojunction ټول اوسنی د چارج کیریرونو غلظت کې بدلون او د heterojunction د خنډ د لوړوالي بدلون پورې اړه لري، لکه څنګه چې په مساواتو (3) او (4) 156 کې ښودل شوي.
چیرته چې nn0 او pp0 په n-type (p-type) MOS کې د الکترونونو (سوري) غلظت دی، \(V_{bi}^0\) جوړ شوی پوټینشن دی، Dp (Dn) د خپریدو کوفیسینټ دی الکترون (سوري)، Ln (Lp) د الکترونونو د خپریدو اوږدوالی دی (سوراخ)، ΔEv (ΔEc) په هیټروجنکشن کې د والینس بانډ (کنډکشن بانډ) انرژي بدلون دی.که څه هم اوسنی کثافت د کیریر کثافت سره متناسب دی، دا په چټکۍ سره د \(V_{bi}^0\) سره متناسب دی.له همدې امله، په اوسني کثافت کې ټولیز بدلون په کلکه د heterojunction خنډ د لوړوالي په انډول پورې اړه لري.
لکه څنګه چې پورته یادونه وشوه، د hetero-nanostructured MOSFETs رامینځته کول (د مثال په توګه ، ډول I او II ډول وسیلې) کولی شي د انفرادي برخو پرځای د سینسر فعالیت کې د پام وړ وده وکړي.او د ډول III وسیلو لپاره، د هیټرونانو ساختمان غبرګون کیدای شي د دوو برخو څخه لوړ وي 48,153 یا د یوې برخې څخه لوړ وي 76، د موادو کیمیاوي جوړښت پورې اړه لري.ډیری راپورونو ښودلې چې د هیټرونانوسټرکچر غبرګون د یوې برخې په پرتله خورا لوړ دی کله چې یوه برخه د هدف ګاز 48,75,76,153 ته حساس نه وي.په دې حالت کې، هدف ګاز به یوازې د حساس پرت سره تعامل وکړي او د حساس پرت د بدلون Ef او د هیټروجنکشن خنډ په لوړوالي کې د بدلون لامل شي.بیا به د وسیلې ټول جریان د پام وړ بدلون ومومي ، ځکه چې دا د مساوي له مخې د هیټروجنکشن خنډ لوړوالي سره په معکوس ډول تړاو لري.(3) او (4) 48,76,153.په هرصورت، کله چې دواړه n-type او p-type اجزا د هدف ګاز سره حساس وي، د کشف فعالیت په منځ کې یو ځای کیدی شي.José et al.76 د سپټټر کولو په واسطه د نفتو NiO/SnO2 فلم NO2 سینسر تولید کړ او وموندله چې د سینسر حساسیت یوازې د NiO پر بنسټ سینسر څخه لوړ و، مګر د SnO2 پر بنسټ سینسر څخه ټیټ و.سینسردا پدیده د دې حقیقت له امله ده چې SnO2 او NiO د NO276 سره مخالف عکس العمل څرګندوي.همچنان ، ځکه چې دوه برخې مختلف ګاز حساسیتونه لري ، دوی ممکن د اکسایډ کولو او کمولو ګازونو کشف کولو لپاره ورته تمایل ولري.د مثال په توګه، Kwon et al.157 د NiO/SnO2 pn-heterojunction ګاز سینسر د تریخ تودوخې په واسطه وړاندیز کړی، لکه څنګه چې په 9a شکل کې ښودل شوي.په زړه پورې خبره، د NiO/SnO2 pn-heterojunction سینسر د H2 او NO2 لپاره ورته حساسیت رجحان ښودلی (9a انځور).د دې پایلې حل کولو لپاره، Kwon et al.157 په سیستماتیک ډول څیړنه وکړه چې څنګه NO2 او H2 د کیریر غلظت بدلوي او د IV ځانګړتیاو او کمپیوټر سمولونو په کارولو سره د دواړو موادو \(V_{bi}^0\) بدلوي (انځور 9bd).ارقام 9b او c د H2 او NO2 وړتیا ښیې چې په ترتیب سره د p-NiO (pp0) او n-SnO2 (nn0) پراساس د سینسرونو کیریر کثافت بدل کړي.دوی وښودله چې د p-type NiO pp0 په NO2 چاپیریال کې لږ څه بدلون موندلی، پداسې حال کې چې دا د H2 چاپیریال کې په ډراماتیک ډول بدل شوی (9b انځور).په هرصورت، د n-ډول SnO2 لپاره، nn0 په مخالف ډول چلند کوي (انځور 9c).د دې پایلو پراساس، لیکوالان دې پایلې ته ورسیدل چې کله چې H2 د NiO/SnO2 pn heterojunction پر بنسټ سینسر ته تطبیق شو، د nn0 زیاتوالی د Jn د زیاتوالي لامل شو، او \(V_{bi}^0\) د دې لامل شو په غبرګون کې کمښت (انځور 9d).د NO2 سره د افشا کیدو وروسته، دواړه په SnO2 کې په nn0 کې لوی کمښت او په NiO کې په pp0 کې یو کوچنی زیاتوالی په \(V_{bi}^0\) کې د لوی کمښت لامل کیږي، کوم چې د حسي غبرګون زیاتوالی تضمینوي (انځور 9d) ) 157 په پایله کې، د کیریرونو په غلظت کې بدلون او \(V_{bi}^0\) په ټول جریان کې د بدلون لامل کیږي، کوم چې د کشف وړتیا نوره اغیزه کوي.
د ګاز سینسر سینس کولو میکانیزم د ډول III وسیلې جوړښت پراساس دی.د H2 او NO2 لپاره په 200 ° C کې د الکترون مایکروسکوپي (SEM) کراس برخې عکسونه سکین کول، p-NiO/n-SnO2 نانوکویل وسیله او د سینسر ملکیتونه p-NiO/n-SnO2 نانوکویل هیټروجنکشن سینسر؛b، د C-آلې د کراس برخې SEM، او د p-NiO b-پرت او د n-SnO2 c-پرت سره د وسیلې سمولیشن پایلې.د b p-NiO سینسر او c n-SnO2 سینسر په وچه هوا کې او د H2 او NO2 سره د تماس وروسته د I–V ځانګړتیاوې اندازه کوي او سره سمون لري.په p-NiO کې د b-سوري کثافت دوه اړخیزه نقشه او د n-SnO2 پرت کې د سی-الیکټرون نقشه د رنګ پیمانه سره د سینټورس TCAD سافټویر په کارولو سره ماډل شوې.د سمولو پایلې په وچه هوا کې د p-NiO/n-SnO2 3D نقشه ښیې، په چاپیریال کې H2 او NO2157.
پخپله د موادو د کیمیاوي ملکیتونو سربیره، د ډول III وسیلې جوړښت د ځان ځواک لرونکي ګاز سینسرونو رامینځته کولو امکان ښیي، کوم چې د Type I او Type II وسیلو سره امکان نلري.د دوی د بریښنایی ساحې (BEF) له امله، د pn heterojunction diode جوړښتونه معمولا د فوتوولټیک وسیلو جوړولو لپاره کارول کیږي او د 74,158,159,160,161 رڼا لاندې د خونې په تودوخې کې د ځان ځواک لرونکي فوټو الیکټریک ګاز سینسرونو رامینځته کولو احتمال ښیې.BEF په heterointerface کې، د موادو د فرمي کچې توپیر له امله رامینځته شوی، د الکترون سوراخ جوړه جلا کولو کې هم مرسته کوي.د خپل ځان ځواک لرونکي فوټوولټیک ګاز سینسر ګټه د دې ټیټ بریښنا مصرف دی ځکه چې دا کولی شي د روښنايي رڼا انرژي جذب کړي او بیا د بهرني بریښنا سرچینې ته اړتیا پرته خپل ځان یا نور کوچني وسایل کنټرول کړي.د مثال په توګه، تنوما او سوګیاما 162 NiO/ZnO pn heterojunctions د سولر حجرو په توګه جوړ کړي ترڅو د SnO2 پر بنسټ پولی کریسټالین CO2 سینسرونه فعال کړي.Gad et al.74 د Si/ZnO@CdS pn heterojunction پر بنسټ د خپل ځان ځواک لرونکي فوټوولټیک ګاز سینسر راپور ورکړی، لکه څنګه چې په 10a انځور کې ښودل شوي.په عمودي توګه متمرکز ZnO نانووایرونه په مستقیم ډول په p-type سیلیکون سبسټریټ کې کرل شوي ترڅو Si/ZnO pn heterojunctions جوړ کړي.بیا د CdS نانو ذرات د کیمیاوي سطحې تعدیل په واسطه د ZnO نانوائرز په سطحه تعدیل شوي.په انځر.10a د O2 او ایتانول لپاره آف لائن Si/ZnO@CdS سینسر غبرګون پایلې ښیې.د روښانتیا لاندې، په Si/ZnO هیټرو انټرفیس کې د BEP په جریان کې د الکترون سوري جوړه جلا کولو له امله د خلاص سرکټ ولټاژ (Voc) د وصل شوي ډایډونو شمیر 74,161 سره په قطعي ډول وده کوي.Voc کیدای شي د مساواتو په واسطه استازیتوب شي.(۵) ۱۵۶،
چیرته چې ND، NA، او Ni په ترتیب سره د بسپنه ورکوونکو، منلوونکو، او داخلي کیریرونو غلظت دي، او k، T، او q ورته پیرامیټونه دي لکه په تیرو معادلو کې.کله چې د اکسیډیز کولو ګازونو سره مخ کیږي، دوی د ZnO نانووایرونو څخه الکترونونه استخراجوي، کوم چې د \(N_D^{ZnO}\) او Voc کمښت المل کیږي.برعکس، د ګاز کمښت په Voc کې د زیاتوالي لامل شوی (انځور 10a).کله چې ZnO د CdS نانو پارټيکلونو سره سينګار کړئ، په CdS نانو پارټيکلونو کې فوتو ايکسيټ شوي الکترون د ZnO کنډکشن بانډ ته داخليږي او د جذب شوي ګاز سره تعامل کوي، په دې توګه د ادراک موثريت 74,160 زياتوي.د Si/ZnO پر بنسټ یو ورته ځان ځواک لرونکي فوټوولټیک ګاز سینسر د Hoffmann et al لخوا راپور شوی.160، 161 (انځور 10b).دا سینسر د amine-فعال شوي ZnO نانو پارټیکل ([3-(2-aminoethylamino)propyl]trimethoxysilane) (امینو-فعال شوي-SAM) او thiol ((3-mercaptopropyl)) په کارولو سره چمتو کیدی شي، ترڅو د کار فعالیت تنظیم کړي. د NO2 (trimethoxysilane) (thiol-functionalized-SAM)) (Fig. 10b) 74,161 د انتخابي کشف لپاره د هدف ګاز.
د III ډول وسیلې جوړښت پراساس د ځان ځواک لرونکي فوتو الیکټریک ګاز سینسر.د Si/ZnO@CdS پر بنسټ د خپل ځان ځواک لرونکي فوټوولټیک ګاز سینسر، د ځان ځواکمن سینس کولو میکانیزم او د اکسیډیز شوي (O2) او کم شوي (1000 ppm ایتانول) ګازونو ته د سینسر غبرګون د لمر لاندې؛د 74b د ځان ځواک لرونکي فوټوولټیک ګاز سینسر د Si ZnO/ZnO سینسرونو پراساس او د ټرمینل امینونو او thiols 161 سره د ZnO SAM فعالیت کولو وروسته مختلف ګازونو ته سینسر غبرګونونه
له همدې امله، کله چې د ډول III سینسرونو حساس میکانیزم په اړه بحث وکړئ، دا مهمه ده چې د هیټروجنکشن خنډ لوړوالی او د کیریر غلظت اغیزه کولو لپاره د ګاز وړتیا کې بدلون مشخص شي.برسېره پردې، روښانتیا کولی شي د عکس تولید شوي کیریرونه تولید کړي چې د ګازونو سره غبرګون کوي، کوم چې د ځان ځواک لرونکي ګاز کشف کولو لپاره ژمن دی.
لکه څنګه چې د دې ادبي بیاکتنې په اړه بحث شوی، د سینسر فعالیت ښه کولو لپاره ډیری مختلف MOS هیتروانوانوسټیکچرونه جوړ شوي.د ساینس ډیټابیس ویب پاڼه د مختلفو کلیدي کلمو لپاره وپلټل شوه (د فلزي اکسایډ مرکبات، د فلزي آکسایډ مرکبات، د پرت لرونکي فلزي اکسایډونه، او په ځان کې د ګاز تحلیل کونکي) او همدارنګه ځانګړي ځانګړتیاوې (کثرت، حساسیت/انتخاب، د بریښنا تولید ظرفیت، تولید) .میتود د دې دریو وسیلو څخه د دریو وسیلو ځانګړتیاوې په 2 جدول کې ښودل شوي. د لوړ فعالیت ګاز سینسرونو عمومي ډیزاین مفهوم د یامازو لخوا وړاندیز شوي دریو کلیدي فکتورونو تحلیل کولو سره بحث کیږي.د MOS Heterostructure سینسرونو لپاره میکانیزمونه د ګاز سینسرونو د اغیزې فکتورونو د پوهیدو لپاره، د MOS مختلف پیرامیټونه (د بیلګې په توګه، د غلو اندازه، عملیاتي تودوخه، نیمګړتیا او د اکسیجن د خالي کولو کثافت، خلاص کرسټال الوتکې) په دقت سره مطالعه شوي.د وسیلې جوړښت، کوم چې د سینسر د سینس کولو چلند لپاره هم مهم دی، غفلت شوی او په ندرت سره بحث شوی.دا بیاکتنه د وسیلې جوړښت درې ډوله ډولونو کشف کولو لپاره د اصلي میکانیزمونو په اړه بحث کوي.
د دانې اندازې جوړښت، د تولید طریقه، او په یو ډول I سینسر کې د سینس کولو موادو د هیټروجنکشنونو شمیر کولی شي د سینسر حساسیت خورا اغیزمن کړي.سربیره پردې، د سینسر چلند هم د اجزاوو د مولر تناسب لخوا اغیزمن کیږي.د دوهم ډول وسیلې جوړښتونه (د آرائشی هیټرونانوسټرکچرونه ، بیلیر یا څو پرت فلمونه ، HSSNs) د وسیلې خورا مشهور جوړښتونه دي چې دوه یا ډیرو برخو څخه جوړ دي ، او یوازې یوه برخه د الیکټروډ سره وصل ده.د دې وسیلې جوړښت لپاره ، د کنډکشن چینلونو موقعیت او د دوی نسبي بدلونونه د احساس میکانیزم مطالعې کې خورا مهم دي.ځکه چې د II ډول وسیلو کې ډیری مختلف درجه بندي هیټرونانوسټیکچرونه شامل دي، ډیری مختلف سینسنګ میکانیزمونه وړاندیز شوي.په یو ډول III حسي جوړښت کې، د کنډکشن چینل د heterojunction په واسطه تسلط لري چې په heterojunction کې جوړ شوی، او د احساس میکانیزم په بشپړه توګه توپیر لري.له همدې امله، دا مهمه ده چې د III سینسر ډول ته د هدف ګاز د افشا کیدو وروسته د هیټروجنکشن خنډ په لوړوالي کې بدلون وټاکو.د دې ډیزاین سره، د بریښنا مصرف کمولو لپاره د ځان ځواک لرونکي فوټوولټیک ګاز سینسرونه رامینځته کیدی شي.په هرصورت، له هغه ځایه چې د جوړولو اوسنی بهیر خورا پیچلی دی او حساسیت د دودیز MOS پر بنسټ د کیمو مقاومت لرونکي ګاز سینسرونو په پرتله خورا ټیټ دی، لاهم د ځان ځواک لرونکي ګاز سینسرونو په څیړنه کې ډیر پرمختګ شتون لري.
د ګاز MOS سینسرونو اصلي ګټې د درجه بندي هیټرونانوسټیکچرونو سره سرعت او لوړ حساسیت دي.په هرصورت، د MOS ګاز سینسر ځینې مهمې ستونزې (د بیلګې په توګه، د لوړ عملیاتي تودوخې، اوږد مهاله ثبات، ضعیف انتخاب او بیا تولید، د رطوبت اغیزې، او نور) لاهم شتون لري او مخکې له دې چې په عملي غوښتنلیکونو کې وکارول شي باید حل شي.عصري MOS ګاز سینسرونه معمولا په لوړه تودوخه کې کار کوي او ډیر بریښنا مصرفوي، کوم چې د سینسر اوږدمهاله ثبات اغیزه کوي.د دې ستونزې د حل لپاره دوه عام لارې شتون لري: (1) د ټیټ بریښنا سینسر چپس پراختیا؛(2) د نوي حساس موادو پراختیا چې کولی شي په ټیټ حرارت یا حتی د خونې په حرارت کې کار وکړي.د ټیټ بریښنا سینسر چپس پراختیا ته یوه لاره د سیرامیک او سیلیکون 163 پراساس د مایکرو هیټینګ پلیټونو په جوړولو سره د سینسر اندازه کمول دي.د سیرامیک پر بنسټ مایکرو تودوخې پلیټونه په هر سینسر کې نږدې 50-70 mV مصرفوي، پداسې حال کې چې د سیلیکون پراساس مایکرو تودوخې پلیټونه کولی شي لږ تر لږه 2 میګاواټه په هر سینسر مصرف کړي کله چې په 300 ° C163,164 کې په دوامداره توګه کار کوي.د نوي سینس کولو موادو پراختیا د عملیاتي تودوخې په کمولو سره د بریښنا مصرف کمولو لپاره مؤثره لاره ده ، او کولی شي د سینسر ثبات هم ښه کړي.لکه څنګه چې د MOS اندازه د سینسر حساسیت زیاتولو لپاره کمیدو ته دوام ورکوي، د MOS حرارتي ثبات د یوې ننګونې څخه ډیریږي، کوم چې کولی شي د سینسر سیګنال 165 کې د حرکت لامل شي.برسېره پردې، د تودوخې لوړه درجه په هیټرو انټرفیس کې د موادو خپریدو او د مخلوط پړاوونو رامینځته کولو ته وده ورکوي، کوم چې د سینسر بریښنایی ملکیت اغیزه کوي.څیړونکي راپور ورکوي چې د سینسر مطلوب عملیاتي تودوخه د مناسب سینس کولو موادو غوره کولو او د MOS هیټرونانوسټیکچرونو رامینځته کولو سره کم کیدی شي.د لوړ کرسټال MOS heteronanostructures رامینځته کولو لپاره د ټیټ تودوخې میتود لټون د ثبات ښه کولو لپاره بله امید لرونکې تګلاره ده.
د MOS سینسرونو انتخاب یوه بله عملي مسله ده ځکه چې مختلف ګازونه د هدف ګاز سره یوځای شتون لري، پداسې حال کې چې د MOS سینسر اکثرا له یو څخه ډیرو ګازو سره حساس وي او ډیری وختونه د کراس حساسیت څرګندوي.له همدې امله، د هدف ګاز او نورو ګازونو ته د سینسر انتخاب زیاتول د عملي غوښتنلیکونو لپاره خورا مهم دي.په تیرو څو لسیزو کې، انتخاب تر یوې اندازې پورې د "برقی نوز (E-nose)" په نوم د ګازو سینسرونو په جوړولو سره د کمپیوټري تحلیلي الګوریتمونو لکه د روزنې ویکتور کوانټائزیشن (LVQ)، اصلي اجزاو تحلیل (PCA)، په ترکیب کې حل شوی. etc. e.جنسي ستونزې.جزوی ټیټ چوکۍ (PLS)، او داسې نور 31, 32, 33, 34. دوه اصلي فکتورونه (د سینسرونو شمیر چې د سینس کولو موادو ډول سره نږدې تړاو لري، او کمپیوټري تحلیل) د بریښنایی ناکونو د وړتیا د ښه کولو لپاره مهم دي. د ګازو پیژندلو لپاره 169په هرصورت، د سینسرونو شمیر زیاتول معمولا ډیری پیچلي تولیدي پروسو ته اړتیا لري، نو دا مهمه ده چې د بریښنایی ناکونو فعالیت ښه کولو لپاره یو ساده میتود ومومئ.سربیره پردې، د نورو موادو سره د MOS تعدیل هم کولی شي د سینسر انتخاب زیات کړي.د مثال په توګه، د H2 انتخابي کشف د NP Pd سره د ترمیم شوي MOS د ښه کتلیتیک فعالیت له امله ترلاسه کیدی شي.په وروستیو کلونو کې، ځینې څیړونکو د MOS MOF سطح پوښلی ترڅو د اندازې جلا کولو له لارې د سینسر انتخاب ښه کړي 171,172.د دې کار څخه الهام اخیستل، د موادو فعالیت ممکن یو څه د انتخاب کولو ستونزه حل کړي.په هرصورت، د سم موادو غوره کولو لپاره لاهم ډیر کار ته اړتیا ده.
د ورته شرایطو او میتودونو لاندې تولید شوي سینسرونو ځانګړتیاو تکرار وړتیا د لوی کچې تولید او عملي غوښتنلیکونو لپاره بله مهمه اړتیا ده.عموما، د سینټرفیوګیشن او ډپ کولو میتودونه د لوړ تولید ګاز سینسرونو جوړولو لپاره د ټیټ لګښت میتودونه دي.په هرصورت، د دې پروسو په جریان کې، حساس مواد راټولیږي او د حساس موادو او سبسټریټ ترمنځ اړیکه کمزورې کیږي 68، 138، 168. د پایلې په توګه، د سینسر حساسیت او ثبات د پام وړ خرابیږي، او فعالیت د بیا تولید وړ کیږي.د جوړونې نور میتودونه لکه سپټرینګ ، ALD ، د پلس لیزر ډیپوزیشن (PLD) ، او فزیکي بخار جمع کول (PVD) د بیلیر یا ملټي لییر MOS فلمونو تولید ته اجازه ورکوي مستقیم په نمونه شوي سیلیکون یا ایلومینا سبسټریټ کې.دا تخنیکونه د حساسو موادو له جوړیدو څخه مخنیوی کوي، د سینسر د تولید وړتیا یقیني کوي، او د پلانر پتلي فلم سینسرونو د لوی پیمانه تولید امکان څرګندوي.په هرصورت، د دې فلیټ فلمونو حساسیت په عمومي ډول د 3D نانو ساختماني موادو په پرتله خورا ټیټ دی ځکه چې د دوی کوچنۍ ځانګړې سطحې ساحې او د ګاز کم پارمیتا41,174.د ساختماني مایکرو اریونو په ځانګړي ځایونو کې د MOS هیټرونانو ساختمانونو وده کولو لپاره نوې ستراتیژۍ او په دقیق ډول د حساس موادو اندازه ، ضخامت او مورفولوژي کنټرول کول د لوړ تولید او حساسیت سره د ویفر کچې سینسرونو د ټیټ لګښت جوړولو لپاره خورا مهم دي.د مثال په توګه، Liu et al.174 په ځانګړو ځایونو کې د سیټو نی (OH) 2 نانووالونو په وده کولو سره د لوړ وسیلو کریسټالونو جوړولو لپاره د پورته څخه ښکته او ښکته پورته ګډه ستراتیژي وړاندیز کړې..د مایکروبرنرونو لپاره ویفرونه.
سربیره پردې ، دا هم مهم دي چې په عملي غوښتنلیکونو کې په سینسر باندې د رطوبت اغیزې په پام کې ونیسئ.د اوبو مالیکولونه کولی شي د سینسر موادو کې د جذب ځایونو لپاره د اکسیجن مالیکولونو سره سیالي وکړي او د هدف ګاز لپاره د سینسر مسؤلیت اغیزه وکړي.د اکسیجن په څیر، اوبه د فزیکي جلا کولو له لارې د مالیکول په توګه عمل کوي، او د کیمیسورپشن له لارې د اکسیډیشن سټیشنونو کې د هایدروکسیل رادیکالونو یا هایدروکسیل ګروپونو په بڼه هم شتون لري.سربیره پردې ، د چاپیریال د لوړې کچې او متغیر رطوبت له امله ، د هدف ګاز ته د سینسر د باور وړ ځواب یوه لویه ستونزه ده.د دې ستونزې د حل لپاره ډیری ستراتیژیانې رامینځته شوي، لکه د ګاز پری غلظت 177، د رطوبت خساره او د کراس-عکس العمل جال میتودونه178، او همدارنګه د وچولو میتودونه 179,180.په هرصورت، دا میتودونه ګران، پیچلي دي، او د سینسر حساسیت کموي.د رطوبت د اغیزو د مخنیوي لپاره ډیری ارزانه ستراتیژۍ وړاندیز شوي.د مثال په توګه، د Pd نانو پارټيکلونو سره د SnO2 سينګار کول کولی شي د جذب شوي اکسیجن بدلون ته وده ورکړي په anionic ذراتو کې، پداسې حال کې چې د SnO2 فعال کول د موادو سره د اوبو مالیکولونو سره د لوړ تړاو سره، لکه NiO او CuO، د اوبو په مالیکولونو کې د رطوبت انحصار مخنیوي لپاره دوه لارې دي..سینسرونه 181, 182, 183. سربیره پردې، د رطوبت اغیز هم د هایدروفوبیک موادو په کارولو سره د هایدروفوبیک سطحې جوړولو لپاره کم کیدی شي 36,138,184,185.په هرصورت، د لندبل مقاومت لرونکي ګاز سینسرونو پراختیا لاهم په ابتدايي مرحله کې ده، او د دې مسلو د حل کولو لپاره نور پرمختللي ستراتیژیو ته اړتیا ده.
په پایله کې، د کشف فعالیت کې پرمختګونه (د بیلګې په توګه، حساسیت، انتخاب، ټیټ مطلوب عملیاتي تودوخه) د MOS هیتروانوانوسټریکچرونو په جوړولو سره ترلاسه شوي، او د کشف مختلف میکانیزمونه وړاندیز شوي.کله چې د یو ځانګړي سینسر د سینسر میکانیزم مطالعه کول، د وسیلې جیومیټریک جوړښت باید په پام کې ونیول شي.د نوي احساس کولو موادو په اړه څیړنه او د تولید پرمختللي ستراتیژیو څیړنه به اړین وي چې د ګاز سینسرونو فعالیت نور هم ښه کړي او په راتلونکي کې پاتې ننګونې حل کړي.د سینسر ځانګړتیاو کنټرول شوي ټوننګ لپاره، دا اړینه ده چې په سیستماتیک ډول د سینسر موادو مصنوعي میتود او د هیتروانوسټیکچرونو فعالیت ترمنځ اړیکه جوړه کړئ.برسېره پردې، د سطحي عکس العملونو مطالعه او د هیټرو انټرفیسونو کې بدلونونه د عصري ځانګړتیاوو میتودونو په کارولو سره کولی شي د دوی د لید میکانیزمونو په روښانه کولو کې مرسته وکړي او د هیټرونوانو ساختماني موادو پر بنسټ د سینسرونو پراختیا لپاره سپارښتنې وړاندې کړي.په نهایت کې ، د عصري سینسر جوړونې ستراتیژیو مطالعه ممکن د دوی صنعتي غوښتنلیکونو لپاره د ویفر په کچه د کوچني ګاز سینسرونو جوړولو ته اجازه ورکړي.
Genzel، NN et al.د کور دننه د نایتروجن ډای اکسایډ کچه او د تنفسي نښو اوږدمهاله مطالعه په ښاري سیمو کې د سالنډۍ په ماشومانو کې.ګاونډید روغتیا لید.116، 1428-1432 (2008).


د پوسټ وخت: نومبر-04-2022