基于有機(jī)微納單晶的高敏感二氧化硫傳感器問世

　　近日，在國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃和教育部資助下，北師范大學(xué)物理學(xué)院物理學(xué)院教授劉益春團(tuán)隊(duì)湯慶鑫課題組利用有機(jī)微納單晶，構(gòu)造出了一種具有高靈敏度、低檢測(cè)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(guó)際學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》上，并被選為封面文章進(jìn)行長(zhǎng)篇幅重點(diǎn)報(bào)道。

　　SO2是空氣中最為嚴(yán)重的污染物之一，嚴(yán)重?fù)p害環(huán)境及人類健康。因此，對(duì)于SO2的監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)成為控制其污染的先決條件。然而，此前的各種傳感器檢測(cè)和監(jiān)控系統(tǒng)由于造價(jià)昂貴，難以推廣。此項(xiàng)研究成果成功地實(shí)現(xiàn)了通過廉價(jià)的半導(dǎo)體傳感器檢測(cè)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(jià)半導(dǎo)體傳感器檢測(cè)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(chǎng)效應(yīng)晶體管電流集中在極薄導(dǎo)電溝道層的特點(diǎn)，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(chǎng)效應(yīng)晶體管，用于SO2探測(cè)，使場(chǎng)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(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了0.5ppm量級(jí)SO2的半導(dǎo)體器件室溫高靈敏檢測(cè)，分辨率達(dá)100ppb，可滿足SO2測(cè)試實(shí)用化的要求，為新型實(shí)用化半導(dǎo)體SO2傳感器研究提供了全新的研究思路。