Mmepe nke arụmọrụ dị elu, obere obere na ihe mmetụta gas dị ntakịrị na-enweta nlebara anya na-abawanye ụba na ngalaba nlekota gburugburu ebe obibi, nchekwa, nchọpụta ahụike na ọrụ ugbo.N'ime ngwaọrụ nchọpụta dị iche iche, metal-oxide-semiconductor (MOS) chemo-resistive gas sensọ bụ nhọrọ kachasị ewu ewu maka ngwa azụmahịa n'ihi nkwụsi ike ha dị elu, ọnụ ala dị ala, na nnukwu uche.Otu n'ime ụzọ kachasị mkpa iji meziwanye arụmọrụ nke ihe mmetụta bụ ịmepụta nanosized MOS dabeere na heterojunctions (hetero-nanostructured MOS) site na MOS nanomaterials.Otú ọ dị, usoro nhụta nke ihe mmetụta MOS heteronanostructured dị iche na nke otu ihe mmetụta gas MOS, n'ihi na ọ dị nnọọ mgbagwoju anya.Akụkụ dị iche iche na-emetụta arụmọrụ sensọ, gụnyere njirimara anụ ahụ na kemịkalụ nke ihe nwere mmetụta (dịka nha ọka, njupụta ntụpọ, na ohere ikuku oxygen), okpomọkụ na-arụ ọrụ, na nhazi ngwaọrụ.Nyocha a na-egosi ọtụtụ echiche maka imepụta ihe mmetụta gas dị elu site n'ịtụle usoro nghọta nke ihe mmetụta MOS nanostructured dị iche iche.Tụkwasị na nke ahụ, a na-atụle mmetụta nke usoro geometric nke ngwaọrụ ahụ, nke a na-ekpebi site na mmekọrịta dị n'etiti ihe dị nro na electrode na-arụ ọrụ.Iji mụọ omume sensọ n'usoro, isiokwu a na-ewebata ma na-atụle usoro izugbe nke nghọta nke ụdị ngwaọrụ geometric atọ dabere na ihe dị iche iche nke heteronostructured.Nchịkọta a ga-abụ onye nduzi maka ndị na-agụ akwụkwọ n'ọdịnihu bụ ndị na-amụ usoro dị nro nke ihe mmetụta gas na ịmepụta ihe mmetụta gas dị elu.
Mmetọ ikuku bụ nsogbu na-arịwanye elu na nsogbu gburugburu ebe obibi zuru ụwa ọnụ nke na-eyi ọdịmma nke ndị mmadụ na ihe ndị dị ndụ egwu egwu.Ikuku ihe ndị na-emetọ ikuku nwere ike ịkpata ọtụtụ nsogbu ahụike dịka ọrịa iku ume, ọrịa kansa akpa ume, leukemia na ọbụna ọnwụ akabeghị aka1,2,3,4.Site na 2012 ruo 2016, a na-akọ na ọtụtụ nde mmadụ nwụrụ site na mmetọ ikuku, na kwa afọ, ọtụtụ ijeri mmadụ na-enweta ikuku adịghị mma5.Ya mere, ọ dị mkpa ịmepụta ihe mmetụta gas dị obere na nke dị ntakịrị nke nwere ike inye nzaghachi oge na ọrụ nchọpụta dị elu (dịka ọmụmaatụ, uche, nhọrọ, nkwụsi ike, na nzaghachi na oge mgbake).Na mgbakwunye na nlekota gburugburu ebe obibi, ihe mmetụta gas na-arụ ọrụ dị mkpa na nchekwa6,7,8, nchọpụta ahụike9,10, aquaculture11 na ubi ndị ọzọ12.
Ka ọ dị ugbu a, ewebatala ọtụtụ sensọ gas nwere ike ibugharị dabere na usoro nghọta dị iche iche, dị ka optical13,14,15,16,17,18, electrochemical19,20,21,22 na chemical resistive sensọ23,24.N'ime ha, metal-oxide-semiconductor (MOS) kemịkalụ ihe mmetụta na-eguzogide ọgwụ bụ ihe kachasị ewu ewu na ngwa azụmahịa n'ihi nkwụsi ike ha dị elu na ọnụ ala25,26.Enwere ike ikpebi itinye uche na-emerụ emerụ naanị site na ịchọpụta mgbanwe na nguzogide MOS.Na mmalite 1960s, a kọrọ na mbụ chemo-resistive gas sensọ dabere na ZnO thin films, na-eme ka nnukwu mmasị na ubi nke gas nchọpụta27,28.Taa, a na-eji ọtụtụ MOS dị iche iche dị ka ihe ndị na-emetụ n'ahụ gas, a pụkwara kewaa ha ụzọ abụọ dabere na ihe onwunwe ha: n-ụdị MOS na electrons dị ka ọtụtụ ndị na-ebu ụgwọ na p-ụdị MOS nwere oghere dị ka ọtụtụ ndị na-ebu.ndị na-ebu ụgwọ.N'ozuzu, ụdị p-ụdị MOS bụ nke na-ewu ewu karịa ụdị n-ụdị MOS n'ihi na nzaghachi inductive nke p-ụdị MOS (Sp) dabara na mgbọrọgwụ nke n-ụdị MOS (\(S_p = \sqrt) S_n} \ ) ) n'otu echiche ahụ (dịka ọmụmaatụ, otu ụdị ọdịdị ahụ na otu mgbanwe ahụ na-ehulata nke eriri na ikuku) 29,30.Agbanyeghị, ihe mmetụta MOS nwere otu ntọala ka na-eche nsogbu dị ka oke nchọta ezughi oke, obere uche na nhọrọ na ngwa bara uru.Enwere ike ilebara okwu nhọrọ nhọrọ ruo n'ókè ụfọdụ site n'ịmepụta ihe mmetụta sensọ (a na-akpọ "electronic noses") na ịgụnye algọridim nyocha mgbakọ na mwepụ dị ka ọzụzụ vector quantization (LVQ), isi akụrụngwa analysis (PCA), na akụkụ nke kacha nta square (PLS) analysis31 , 32, 33, 34, 35. Tụkwasị na nke ahụ, mmepụta nke obere akụkụ MOS32,36,37,38,39 (dịka otu akụkụ (1D), 0D na 2D nanomaterials), yana iji ihe ndị ọzọ nanomaterials ( eg MOS40,41,42 , Noble metal nanoparticles (NPs)) 43,44, carbon nanomaterials45,46 na conductive polymers47,48) ike nanoscale heterojunctions (ie, heteronanostructured MOS) bụ ndị ọzọ họọrọ obibia iji dozie nsogbu ndị dị n'elu.E jiri ya tụnyere ihe nkiri MOS ọdịnala ọdịnala, MOS dị ala nwere mpaghara elu dị elu nwere ike ịnye saịtị na-arụsi ọrụ ike maka mgbasa ozi gas ma kwado mgbasa gas36,37,49.Tụkwasị na nke ahụ, imewe nke heteronostructures dabeere na MOS nwere ike ịmegharị ụgbọ njem ụgbọelu na heterointerface, na-ebute nnukwu mgbanwe na nguzogide n'ihi ọrụ dị iche iche na-arụ ọrụ50,51,52.Tụkwasị na nke ahụ, ụfọdụ mmetụta kemịkal (dịka ọmụmaatụ, ọrụ catalytic na mmeghachi omume synergistic) nke na-eme na nhazi nke MOS heteronanostructures nwekwara ike imeziwanye ihe mmetụta sensọ. arụmọrụ sensọ, ihe mmetụta chemo-resistive nke ọgbara ọhụrụ na-ejikarị nnwale na njehie, nke na-ewe oge yana adịghị arụ ọrụ.Ya mere, ọ dị mkpa ịghọta usoro nhụta nke ihe mmetụta gas dabeere na MOS ka ọ nwere ike iduzi nhazi nke ihe mmetụta ntụziaka dị elu.
N'ime afọ ndị na-adịbeghị anya, MOS gas sensọ etolitela ngwa ngwa na ụfọdụ akụkọ ebipụtawo na MOS nanostructures55,56,57, ụlọ okpomọkụ gas sensọ58,59, pụrụ iche MOS sensọ material60,61,62 na pụrụ iche gas sensọ63.Akwụkwọ nyocha na nyocha ndị ọzọ na-elekwasị anya n'ịkọwapụta usoro nhụta nke ihe mmetụta gas na-adabere na ọdịdị anụ ahụ na nke kemịkal nke MOS, gụnyere ọrụ nke ohere ikuku oxygen 64, ọrụ nke heteronanostructures 55, 65 na nnyefe ụgwọ na heterointerfaces 66. Tụkwasị na nke ahụ. , ọtụtụ paramita ndị ọzọ na-emetụta arụmọrụ sensọ, gụnyere heterostructure, nha ọka, okpomọkụ na-arụ ọrụ, njupụta ntụpọ, ohere ikuku oxygen, na ọbụna oghere kristal mepere emepe nke ihe dị nro25,67,68,69,70,71.72, 73. Otú ọ dị, usoro geometric (nke a na-adịghị ahụkebe) nke ngwaọrụ ahụ, kpebisiri ike site na mmekọrịta dị n'etiti ihe mmetụta na electrode na-arụ ọrụ, na-emetụtakwa mmetụta nke sensọ74,75,76 (lee akụkụ 3 maka nkọwa ndị ọzọ). .Dịka ọmụmaatụ, Kumar et al.77 kọrọ ihe mmetụta gas abụọ dabere na otu ihe (dịka ọmụmaatụ, sensọ gas okpukpu abụọ dabere na TiO2@NiO na NiO@TiO2) wee hụ mgbanwe dị iche iche na nguzogide gas NH3 n'ihi geometries ngwaọrụ dị iche iche.Ya mere, mgbe ị na-enyocha usoro nyocha nke gas, ọ dị mkpa iburu n'uche nhazi nke ngwaọrụ ahụ.Na nyocha a, ndị odee lekwasịrị anya na usoro nchọpụta dabere na MOS maka ụdị nanostructures dị iche iche na akụrụngwa ngwaọrụ.Anyị kwenyere na nyocha a nwere ike ịbụ onye nduzi maka ndị na-agụ akwụkwọ chọrọ ịghọta na nyochaa usoro nchọpụta gas ma nwee ike inye aka na mmepe nke ihe mmetụta gas dị elu n'ọdịnihu.
Na fig.1a na-egosi ihe atụ bụ isi nke usoro nhụta gas dabere na otu MOS.Ka okpomọkụ na-ebili, mgbasa ozi nke oxygen (O2) molecules na MOS n'elu ga-adọta electrons site na MOS wee mepụta ụdị anionic (dị ka O2- na O-).Mgbe ahụ, a na-emepụta oyi akwa electron depletion (EDL) maka ụdị n-ụdị MOS ma ọ bụ oghere nchịkọta oghere (HAL) maka ụdị p-ụdị MOS n'elu MOS 15, 23, 78. Mmekọrịta dị n'etiti O2 na MOS na-eme ka eriri conduction nke elu MOS gbadaa elu wee mepụta ihe mgbochi nwere ike.Mgbe nke ahụ gasịrị, mgbe ihe mmetụta ahụ na-ekpughere na gas ezubere iche, gas adsorbed n'elu MOS na-emeghachi omume na ụdị oxygen ionic, ma ọ bụ na-adọta electrons (oxidizing gas) ma ọ bụ inye electrons (na-ebelata gas).Nyefe eletrọn n'etiti gas lekwasịrị anya na MOS nwere ike ịhazigharị obosara nke EDL ma ọ bụ HAL30,81 na-ebute mgbanwe na nguzogide n'ozuzu nke ihe mmetụta MOS.Dịka ọmụmaatụ, maka mbelata gas, a ga-ebufe electrons site na gas na-ebelata gaa na ụdị n-ụdị MOS, na-eme ka EDL dị ala na nkwụsi ike dị ala, nke a na-akpọ n-ụdị sensọ omume.N'ụzọ dị iche, mgbe ụdị p-ụdị MOS na-ekpughere gas na-ebelata nke na-ekpebi àgwà p-ụdị uche, HAL na-ebelata na nguzogide na-abawanye n'ihi onyinye electron.Maka ikuku oxidizing, nzaghachi sensọ na-emegide nke ahụ maka ibelata gas.
Usoro nchọpụta ntọala maka ụdị n-ụdị na p-ụdị MOS maka ibelata na oxidizing gas b Ihe ndị bụ isi na physico-chemical ma ọ bụ ihe onwunwe metụtara na sensọ gas semiconductor 89
Ewezuga usoro nchọpụta bụ isi, usoro nchọpụta gas na-eji na ihe mmetụta gas bara uru dị mgbagwoju anya.Dịka ọmụmaatụ, iji ihe mmetụta gas eme ihe n'ezie ga-enwerịrị ọtụtụ ihe achọrọ (dịka uche, nhọrọ, na nkwụsi ike) dabere na mkpa nke onye ọrụ.Ihe ndị a chọrọ nwere njikọ chiri anya na njirimara anụ ahụ na kemịkalụ nke ihe nwere mmetụta.Dị ka ihe atụ, Xu et al.71 gosiri na SnO2 dabeere sensọ nweta kasị elu uche mgbe kristal dayameta (d) bụ hà ma ọ bụ ihe na-erughị ugboro abụọ Debye ogologo (λD) nke SnO271.Mgbe d ≤ 2λD, SnO2 na-agwụcha kpamkpam mgbe mgbasa ozi nke O2 molecules, na nzaghachi nke ihe mmetụta na-ebelata gas kacha.Na mgbakwunye, parampat ndị ọzọ dị iche iche nwere ike imetụta arụmọrụ sensọ, gụnyere okpomọkụ na-arụ ọrụ, ntụpọ kristal, na ọbụna ụgbọ elu kristal ekpughere nke ihe nhụta.Karịsịa, a na-akọwa mmetụta nke okpomọkụ na-arụ ọrụ site na asọmpi nwere ike ime n'etiti ọnụego mgbasa ozi na desorption nke gas a na-eche, yana mmeghachi omume elu n'etiti mkpụrụ ndụ gas na-ekpo ọkụ na ikuku oxygen4,82.Mmetụta nke ntụpọ kristal nwere njikọ siri ike na ọdịnaya nke ohere ikuku oxygen [83, 84].Enwere ike imetụta ọrụ nke ihe mmetụta site na mmeghachi omume dị iche iche nke ihu kristal mepere emepe67,85,86,87.Ụgbọ elu kristal mepere emepe nwere njupụta dị ala na-ekpughe cations igwe anaghị ahazi nke nwere ike dị elu, nke na-akwalite mgbasa ozi elu na reactivity88.Tebụl 1 depụtara ọtụtụ isi ihe yana usoro nghọta ha jikọtara ọnụ.Ya mere, site n'ịgbanwe usoro ihe ndị a, a pụrụ imeziwanye arụmọrụ nchọpụta, ọ dịkwa oke mkpa iji chọpụta isi ihe na-emetụta arụmọrụ sensọ.
Yamazoe89 na Shimanoe et al.68,71 mere ọtụtụ ọmụmụ banyere usoro usoro ihe omimi nke nghọta ihe mmetụta na atụpụtara isi ihe atọ nwere onwe ha na-emetụta arụmọrụ sensọ, kpọmkwem ọrụ nnabata, ọrụ transducer, na ịba uru (Fig 1b)..Ọrụ nnabata na-ezo aka n'ikike nke elu MOS na-emekọrịta ihe na ụmụ irighiri gas.Ọrụ a nwere njikọ chiri anya na akụrụngwa kemịkalụ nke MOS ma nwee ike imeziwanye ya nke ọma site na iwebata ndị nabatara mba ọzọ (dịka ọmụmaatụ, NP metal na MOS ndị ọzọ).Ọrụ transducer na-ezo aka n'ikike ịmegharị mmeghachi omume n'etiti gas na MOS elu n'ime mgbaàmà eletrik na-achịkwa oke ọka nke MOS.Ya mere, ọrụ sensory na-emetụta nke ukwuu site na nha nha nke MOC na njupụta nke ndị na-anabata ndị mba ọzọ.Katoch et al.90 kọrọ na mbelata nha ọka nke ZnO-SnO2 nanofibrils mere ka e guzobe ọtụtụ heterojunctions na mmụba sensọ, na-adabere na ọrụ transducer.Wang et al.91 tụnyere ụdị ọka dị iche iche nke Zn2GeO4 wee gosipụta mmụba nke 6.5 na mmetụta sensọ mgbe ewebata oke ọka.Utility bụ isi ihe mmetụta ihe mmetụta ọzọ na-akọwa nnweta gas na nhazi MOS dị n'ime.Ọ bụrụ na ụmụ irighiri gas enweghị ike ịbanye ma meghachi omume na MOS dị n'ime, mmetụta nke ihe mmetụta ga-ebelata.Ihe bara uru nwere njikọ chiri anya na omimi mgbasa nke otu gas, nke na-adabere n'ogo pore nke ihe mmetụta.Sakai et al.92 gosipụtara mmetụta uche nke ihe mmetụta na gas flue wee chọpụta na ma ịdị arọ molekụla nke gas na radius pore nke membrane sensọ na-emetụta mmetụta nke ihe mmetụta na omimi mgbasa ozi gas dị iche iche na akpụkpọ ahụ sensọ.Mkparịta ụka dị n'elu na-egosi na enwere ike ịmepụta ihe mmetụta gas dị elu site n'ịhazi na ịkwalite ọrụ nnata, ọrụ transducer, na ịba uru.
Ọrụ a dị n'elu na-akọwapụta usoro nghọta bụ isi nke otu MOS ma na-atụle ọtụtụ ihe na-emetụta arụmọrụ nke MOS.Na mgbakwunye na ihe ndị a, ihe mmetụta gas na-adabere na heterostructures nwere ike imeziwanye arụmọrụ sensọ site na imeziwanye ihe mmetụta na ọrụ nnata.Na mgbakwunye, heteronanostructures nwere ike imeziwanye arụmọrụ sensọ site na ịkwalite mmeghachi omume catalytic, na-achịkwa nnyefe ụgwọ, na ịmepụta saịtị mgbasa ozi ọzọ.Ka ọ dị ugbu a, a mụọla ọtụtụ ihe mmetụta gas dabere na MOS heteronanostructures iji kparịta usoro maka inwekwu mmetụta95,96,97.Miller et al.55 chịkọtara ọtụtụ usoro nwere ike imeziwanye nghọta nke heteronanostructures, gụnyere dabere na elu, dabere na interface, na usoro dabere.N'ime ha, usoro nkwalite ihe na-adabere na interface dị oke mgbagwoju anya iji kpuchie mmekọrịta niile na-emekọrịta ihe n'otu echiche, ebe ọ bụ na ihe mmetụta dị iche iche dabere na ihe ndị e ji emepụta ihe (dịka ọmụmaatụ, nn-heterojunction, pn-heterojunction, pp-heterojunction, wdg) nwere ike iji mee ihe. .Schottky eriri).Dịka, ihe mmetụta heteronostructured dabeere na MOS na-agụnye usoro ihe mmetụta abụọ ma ọ bụ karịa 98,99,100.Mmetụta synergistic nke usoro nkwalite ndị a nwere ike ime ka nnabata na nhazi nke mgbaàmà mmetụta.Ya mere, ịghọta usoro nghọta nke sensọ dabere na ihe dị iche iche nanostructured dị iche iche dị oke mkpa iji nyere ndị na-eme nchọpụta aka ịmepụta ihe mmetụta gas dị n'okpuru ala dịka mkpa ha siri dị.Tụkwasị na nke ahụ, usoro geometric nke ngwaọrụ ahụ nwekwara ike imetụta mmetụta uche nke ihe mmetụta 74, 75, 76. Iji nyochaa omume nke ihe mmetụta nke ọma, a ga-egosipụta usoro nhụta nke ngwaọrụ atọ dabere na ihe dị iche iche nke heteronanostructured. ma tụlere n'okpuru.
Site na mmepe ngwa ngwa nke ihe mmetụta gas dabeere na MOS, echerela MOS dị iche iche nke hetero-nanostructured.Nbufe ụgwọ na heterointerface dabere na ọkwa Fermi dị iche iche (Ef) nke akụrụngwa.Na heterointerface, electrons na-esi n'otu akụkụ na-ebufe Ef buru ibu gaa n'akụkụ nke ọzọ na obere Ef ruo mgbe ọkwa Fermi ha ruru nha nha, na oghere, ọzọ.Mgbe ahụ, ndị na-ebu na heterointerface na-agwụcha ma na-emepụta oyi akwa.Ozugbo ekpughere ihe mmetụta ahụ na gas e lekwasịrị anya, ihe na-ebufe MOS heteronanostructured na-agbanwe, dị ka ihe mgbochi dị elu, si otú ahụ na-eme ka mgbama nchọpụta ahụ dịkwuo elu.Tụkwasị na nke ahụ, ụzọ dị iche iche nke ịmepụta heteronostructures na-eduga na mmekọrịta dị iche iche n'etiti ihe na electrodes, nke na-eduga na geometries ngwaọrụ dị iche iche na usoro nghọta dị iche iche.N'ime nyocha a, anyị na-atụ aro nhazi ngwaọrụ geometric atọ ma tụlee usoro nghọta maka nhazi ọ bụla.
Ọ bụ ezie na heterojunctions na-arụ ọrụ dị oke mkpa na arụmọrụ nchọpụta gas, geometry ngwaọrụ nke ihe mmetụta dum nwekwara ike imetụta àgwà nchọpụta ahụ nke ọma, ebe ọ bụ na ebe ọwa na-eduzi ihe mmetụta na-adabere na geometry ngwaọrụ.A na-atụle geometries atọ nke heterojunction MOS ngwaọrụ ebe a, dị ka egosiri na Figure 2. Na ụdị nke mbụ, a na-ekesa njikọ MOS abụọ na-enweghị usoro n'etiti electrodes abụọ, na ebe ọwa na-eduzi na-ekpebi site na isi MOS, nke abụọ bụ nhazi nke nanostructures dị iche iche sitere na MOS dị iche iche, ebe ọ bụ naanị otu MOS jikọtara na electrode.A na-ejikọta electrode, mgbe ahụ, ọwa na-eduzi na-adịkarị n'ime MOS ma jikọọ ya na electrode.Na ụdị nke atọ, a na-ejikọta ihe abụọ na electrodes abụọ dị iche iche, na-eduzi ngwaọrụ ahụ site na heterojunction nke e mere n'etiti ihe abụọ ahụ.
Akara nke dị n'etiti ogige (dịka "SnO2-NiO") na-egosi na ngwakọ abụọ a bụ ngwakọta (ụdị I).Akara “@” n'etiti njikọ abụọ (dịka ọmụmaatụ “SnO2@NiO”) na-egosi na ejiri SnO2 chọọ ihe mkpuchi (NiO) mma maka ụdị ihe mmetụta II.Mbelata (dịka “NiO/SnO2”) na-egosi ụdị ihe mmetụta III.
Maka ihe mmetụta gas dabere na MOS composites, a na-ekesa ihe abụọ MOS na-enweghị usoro n'etiti electrodes.E mepụtala ọtụtụ ụzọ eji emepụta ihe iji kwado ihe ndị mejupụtara MOS, gụnyere sol-gel, coprecipitation, hydrothermal, electrospinning, na usoro ngwakọta igwe98,102,103,104.Na nso nso a, metal-organic frameworks (MOFs), otu klas nke porous crystalline ihe ahaziri ahazi nke mejupụtara metal center na organic linkers, ejirila dị ka ndebiri maka ịmepụta MOS composites105,106,107,108.Ọ dị mma ịmara na ọ bụ ezie na pasent nke MOS composites bụ otu, njirimara mmetụta uche nwere ike ịdịgasị iche iche mgbe ị na-eji usoro mmepụta ihe dị iche iche.109,110 Dịka ọmụmaatụ, Gao et al.109 chepụtara ihe mmetụta abụọ dabere na MoO3 ± SnO2 composites nwere otu ihe atọm. ( Mo: Sn = 1: 1.9 ) wee chọpụta na ụzọ aghụghọ dị iche iche na-eduga n'echiche dị iche iche.Shaposhnik et al.110 kọrọ na mmeghachi omume nke co-precipitated SnO2-TiO2 na gaseous H2 dị iche na nke ihe ejikọtara ọnụ, ọbụlagodi n'otu nha Sn/Ti.Ọdịiche a na-ebilite n'ihi na mmekọrịta dị n'etiti MOP na MOP crystallite size dịgasị iche iche na usoro nhazi dị iche iche109,110.Mgbe nha ọka na ọdịdị na-agbanwe agbanwe n'ihe gbasara njupụta nke onyinye na ụdị semiconductor, nzaghachi kwesịrị ịdị otu ma ọ bụrụ na kọntaktị kọntaktị adịghị agbanwe 110.Staerz et al.111 kọrọ na njirimara nchọpụta nke SnO2-Cr2O3 core-sheath (CSN) nanofibers na ala SnO2-Cr2O3 CSN fọrọ nke nta ka ọ bụrụ otu, na-atụ aro na nanofiber morphology adịghị enye uru ọ bụla.
Na mgbakwunye na ụzọ mmepụta ihe dị iche iche, ụdị semiconductor nke MOSFET abụọ dị iche iche na-emetụtakwa uche nke ihe mmetụta.Enwere ike kewaa ya ụzọ abụọ dabere ma MOSFET abụọ ahụ bụ otu ụdị semiconductor (nn ma ọ bụ pp junction) ma ọ bụ ụdị dị iche iche (pn junction).Mgbe ihe mmetụta gas na-adabere na MOS composites nke otu ụdị, site n'ịgbanwe molar ratio nke abụọ MOS, mmetụta nzaghachi omume na-anọgide na-agbanweghi agbanwe, na ihe mmetụta uche dịgasị iche dabere na ọnụ ọgụgụ nke nn- ma ọ bụ pp-heterojunctions.Mgbe otu akụkụ na-ebuwanye ibu na ihe mejupụtara (dịka 0.9 ZnO-0.1 SnO2 ma ọ bụ 0.1 ZnO-0.9 SnO2), a na-ekpebi ọwa nhazi site na MOS na-achị achị, nke a na-akpọ chanel conduction homojunction 92 .Mgbe ọnụọgụ nke akụkụ abụọ ahụ yiri, a na-eche na ọwa conduction na-achịkwa heterojunction98,102.Yamazoe et al.112,113 kọrọ na mpaghara heterocontact nke akụkụ abụọ ahụ nwere ike imeziwanye mmetụta nke ihe mmetụta ahụ n'ihi na mgbochi heterojunction nke e guzobere n'ihi ọrụ dị iche iche na-arụ ọrụ nke ihe ndị ahụ nwere ike ịchịkwa mmegharị nke ihe mmetụta nke ekpughere na electrons.Gasị ikuku dị iche iche 112,113.Na fig.Onyonyo 3a na-egosi na ihe mmetụta dabere na SnO2-ZnO fibrous hierarchical sistemu nwere ọdịnaya ZnO dị iche iche (site na 0 ruo 10 mol% Zn) nwere ike họrọ ịchọpụta ethanol.N'ime ha, ihe mmetụta na-adabere na SnO2-ZnO fibers (7 mol.% Zn) gosipụtara mmetụta kachasị elu n'ihi nhazi nke ọnụ ọgụgụ dị ukwuu nke heterojunctions na mmụba na mpaghara elu a kapịrị ọnụ, nke na-eme ka ọrụ nke onye ntụgharị ahụ dịkwuo mma ma mee ka ọ dịkwuo mma. uche 90 Otú ọ dị, site na mmụba ọzọ na ọdịnaya ZnO ruo 10 mol.%, microstructure SnO2-ZnO composite nwere ike kechie ebe ndị na-arụ ọrụ elu ma belata mmetụta sensitivity85.A na-ahụkwa usoro yiri nke ahụ maka sensọ dabere na NiO-NiFe2O4 pp heterojunction composites nwere oke Fe/Ni dị iche iche (Fig 3b)114.
Ihe oyiyi SEM nke SnO2-ZnO fibers (7 mol.% Zn) na nzaghachi sensọ na gas dị iche iche na ntinye nke 100 ppm na 260 °C;54b nzaghachi nke sensọ dabere na NiO dị ọcha na NiO-NiFe2O4 composites na 50 ppm nke gas dị iche iche, 260 °C;114 (c) Eserese atụmatụ nke ọnụ ọgụgụ ọnụ na xSnO2- (1-x) Co3O4 mejupụtara na nguzogide kwekọrọ na mmeghachi omume uche nke xSnO2- (1-x) Co3O4 mejupụtara kwa 10 ppm CO, acetone, C6H6 na SO2. gas na 350 Celsius C site n'ịgbanwe nha molar nke Sn/Co 98
Ngwakọta pn-MOS na-egosi omume mmetụta dị iche iche dabere na nha atọm nke MOS115.N'ozuzu, omume mmetụta uche nke MOS composites na-adabere na nke MOS na-eme dị ka ọwa nchịkwa isi maka ihe mmetụta.Ya mere, ọ dị ezigbo mkpa ịkọwapụta ihe mejupụtara pasentị na nanostructure nke composites.Kim et al.98 kwadoro nkwubi okwu a site n'ịmepụta usoro xSnO2 ± (1-x) Co3O4 composite nanofibers site na electrospinning na ịmụ ihe mmetụta ha.Ha chọpụtara na omume nke SnO2-Co3O4 composite sensọ gbanwere site na ụdị n-ụdị p-ụdị site na ibelata pasent SnO2 (Fig 3c)98.Tụkwasị na nke ahụ, ihe mmetụta heterojunction na-achịkwa (dabere na 0.5 SnO2-0.5 Co3O4) gosipụtara ọnụego nnyefe kachasị elu maka C6H6 ma e jiri ya tụnyere ihe mmetụta homojunction (dịka, SnO2 dị elu ma ọ bụ Co3O4 sensọ).Nguzogide dị elu nke 0.5 SnO2-0.5 Co3O4 dabeere na ihe mmetụta na ike ya dị ukwuu iji gbanwee ihe mmetụta mmetụta zuru oke na-enye aka na uche ya kachasị elu na C6H6.Tụkwasị na nke ahụ, ntụpọ lattice mismatch sitere na SnO2-Co3O4 heterointerfaces nwere ike ịmepụta saịtị mgbasa ozi mmasị maka ụmụ irighiri gas, si otú ahụ na-eme ka nzaghachi sensọ109,116.
Na mgbakwunye na ụdị semiconductor MOS, omume mmetụ nke MOS composites nwekwara ike ịhazi ya site na iji kemịkalụ MOS-117.Huo et al.117 jiri usoro soak-bake dị mfe iji kwadebe Co3O4-SnO2 composites wee chọpụta na na Co/Sn molar ratio nke 10%, ihe mmetụta ahụ gosipụtara nzaghachi nchọpụta p-ụdị na H2 na ụdị n-ụdị uche. H2.nzaghachi.A na-egosi nzaghachi sensọ na gas CO, H2S na NH3 na eserese 4a117.Na ọnụ ọgụgụ Co / Sn dị ala, ọtụtụ homojunctions na-etolite na SnO2 ± SnO2 nanograin ókè ma gosipụta nzaghachi n-ụdị sensọ na H2 (Figs. 4b, c) 115.Site na mmụba na oke Co/Sn ruru 10 mol.%, kama SnO2-SnO2 homojunctions, ọtụtụ Co3O4-SnO2 heterojunctions e hiwere n'out oge (Fig. 4d).Ebe ọ bụ na Co3O4 adịghị arụ ọrụ n'ihe gbasara H2, na SnO2 na-emeghachi omume ike na H2, mmeghachi omume nke H2 nwere ụdị oxygen ionic na-emekarị n'elu SnO2117.Ya mere, electrons na-akwaga na SnO2 na Ef SnO2 na-atụgharị na band conduction, ebe Ef Co3O4 na-anọgide na-agbanweghị.N'ihi ya, nguzogide nke ihe mmetụta na-abawanye, na-egosi na ihe ndị nwere oke Co / Sn dị elu na-egosipụta àgwà mmetụta p-ụdị (Fig 4e).N'ụzọ dị iche, CO, H2S, na NH3 gas na-emeghachi omume na ụdị oxygen ionic na SnO2 na Co3O4 n'elu, na electrons na-esi na gas gaa na ihe mmetụta, na-eme ka mbelata ihe mgbochi dị elu na n-ụdị uche (Fig 4f)..Omume mmetụta a dị iche iche bụ n'ihi mmeghachi omume dị iche iche nke Co3O4 nwere gas dị iche iche, nke Yin et al kwadoro ọzọ.118 .N'otu aka ahụ, Katoch et al.119 gosipụtara na SnO2-ZnO composites nwere ezigbo nhọrọ na mmetụta dị elu na H2.Omume a na-eme n'ihi na H atoms nwere ike ịdị mfe adsorbed na O ọnọdụ nke ZnO n'ihi ike hybridization n'etiti s-orbital nke H na p-orbital nke O, nke na-eduga na metallization nke ZnO120,121.
a Co/Sn-10% mgbanaka nguzogide ike maka ahụkarị ibelata gas dị ka H2, CO, NH3 na H2S, b, c Co3O4/SnO2 composite sensing method diagram for H2 at low % m.Co/Sn, df Co3O4 Mechanism nchọpụta nke H2 na CO, H2S na NH3 nwere nnukwu Co/Sn/SnO2 mejupụtara
Ya mere, anyị nwere ike imeziwanye nghọta nke ụdị ihe mmetụta I-ụdị site n'ịhọrọ ụzọ mmepụta ihe kwesịrị ekwesị, ibelata nha ọka nke ihe ndị ahụ na-emekọ ihe, ma na-eme ka ọkpụkpụ molar nke MOS composites.Tụkwasị na nke ahụ, nghọta miri emi nke kemịkalụ nke ihe dị nro nwere ike ime ka nhọrọ nke ihe mmetụta dịkwuo mma.
Ụdị sensọ II bụ usoro ihe mmetụta ọzọ na-ewu ewu nke nwere ike iji ọtụtụ ihe nanostructured dị iche iche, gụnyere otu "nna ukwu" nanomaterial na nke abụọ ma ọ bụ ọbụna nanomaterial nke atọ.Dịka ọmụmaatụ, ihe nwere akụkụ otu akụkụ ma ọ bụ akụkụ abụọ ejiri nanoparticles, core-shell (CS) na ihe dị iche iche heteronanostructured na-ejikarị eme ihe na ụdị ihe mmetụta II nke a ga-atụle n'ụzọ zuru ezu n'okpuru.
Maka ihe mbụ heteronanostructure (heteronanostructure a chọrọ mma), dị ka e gosiri na Fig. 2b (1), a na-ejikọta ọwa ndị na-eduzi ihe mmetụta site na ihe ndabere.N'ihi nguzobe nke heterojunctions, nanoparticles gbanwetụrụ nwere ike ịnye saịtị ndị na-emeghachi omume maka mgbasa ozi gas ma ọ bụ desorption, ma nwee ike ime ihe dị ka ihe na-akpali akpali iji melite arụmọrụ nghọta109,122,123,124.Yuan et al.41 kwuru na icho mma WO3 nanowires na CeO2 nanodots nwere ike inyekwu saịtị mgbasa ozi na CeO2 @ WO3 heterointerface na CeO2 elu ma mepụta ụdị oxygen chemisorbed ọzọ maka mmeghachi omume na acetone.Gunawan et al.125. Ihe mmetụta ultra-high sensitivity acetone sensọ dabere na otu akụkụ Au@α-Fe2O3 ka atụpụtara na a na-ahụta na mmetụta nke ihe mmetụta na-achịkwa site na ntinye nke O2 molecules dị ka ikuku oxygen.Ọnụnọ nke Au NP nwere ike rụọ ọrụ dị ka ihe na-akwalite mwepu nke mkpụrụ ndụ oxygen n'ime oxygen lattice maka oxidation nke acetone.Choi et al nwetara nsonaazụ yiri ya.9 ebe a na-eji Pt catalyst na-ekewapụta ụmụ irighiri ihe ikuku oxygen n'ime ụdị oxygen ionized ma kwalite nzaghachi mmetụta nke acetone.Na 2017, otu nnyocha otu ahụ gosipụtara na bimetallic nanoparticles na-arụ ọrụ nke ọma na catalysis karịa otu nanoparticles metal dị mma, dị ka e gosiri na Figure 5126. 5a bụ schematic nke usoro mmepụta maka platinum dabeere bimetallic (PtM) NP na-eji cell apoferritin na nkezi nha nke na-erughị 3 nm.Mgbe ahụ, na-eji usoro electrospinning, PtM @ WO3 nanofibers nwetara iji mee ka uche na nhọrọ dị na acetone ma ọ bụ H2S (Fig. 5b-g).N'oge na-adịbeghị anya, otu atom catalysts (SACs) egosila ọmarịcha arụmọrụ catalytic na ngalaba nke catalysis na nyocha gas n'ihi oke arụmọrụ nke iji atom na ihe owuwu eletrọnịkị elele127,128.Shin et al.129 jiri Pt-SA anchored carbon nitride (MCN), SnCl2 na PVP nanosheets dị ka isi mmalite kemịkalụ iji kwadebe Pt@MCN@SnO2 eriri inline maka nchọpụta gas.N'agbanyeghị ọdịnaya dị ala nke Pt@MCN (site na 0.13 wt.% ruo 0.68 wt.%), arụmọrụ nchọpụta nke gaseous formaldehyde Pt@MCN@SnO2 dị elu karịa ihe atụ ntụaka ndị ọzọ (SnO2 dị ọcha, MCN @ SnO2 na Pt NPs @ SnO2)..Enwere ike ịdepụta arụmọrụ nchọpụta a dị mma site na nrụpụta atọm kachasị elu nke Pt SA catalyst yana mkpuchi kacha nta nke saịtị SnO2129 nọ n'ọrụ.
Apoferritin na-ebufe usoro mkpuchi iji nweta PtM-apo (PtPd, PtRh, PtNi) nanoparticles;Njirimara gas dị ike nke bd pristine WO3, PtPd @ WO3, PtRn@WO3, na Pt-NiO @ WO3 nanofibers;dabere, dịka ọmụmaatụ, na nhọrọ nhọrọ nke PtPd @ WO3, PtRn @ WO3 na Pt-NiO @ WO3 nanofiber sensọ ruo 1 ppm nke gas na-egbochi 126
Tụkwasị na nke ahụ, heterojunctions e kpụrụ n'etiti ihe ndị na-emepụta ihe na nanoparticles nwekwara ike gbanwee ọwa nhazi nke ọma site na usoro radial modulation iji melite arụmọrụ sensọ130,131,132.Na fig.Onyonyo 6a na-egosi njirimara mmetụta nke SnO2 dị ọcha na Cr2O3 @ SnO2 nanowires maka ibelata na oxidizing gas na usoro sensọ kwekọrọ131.E jiri ya tụnyere SnO2 nanowires dị ọcha, nzaghachi nke Cr2O3 @ SnO2 nanowires na-ebelata gas na-emewanyewanye nke ọma, ebe nzaghachi nke ikuku oxidizing na-akawanye njọ.Ihe omume ndị a nwere njikọ chiri anya na mbelata mpaghara nke ọwa conduction nke SnO2 nanowires na radial direction nke e guzobere pn heterojunction.Enwere ike idozi ihe mmetụta sensọ site n'ịgbanwe obosara EDL n'elu SnO2 nanowires dị ọcha mgbe ekpughere ya na mbenata na oxidizing gas.Otú ọ dị, maka Cr2O3 @ SnO2 nanowires, DEL mbụ nke SnO2 nanowires na ikuku na-abawanye ma e jiri ya tụnyere SnO2 nanowires dị ọcha, a na-egbochi ọwa nchịkwa n'ihi nhazi nke heterojunction.Ya mere, mgbe ihe mmetụta ahụ gosipụtara na gas na-ebelata, a na-ahapụ electrons tọrọ atọ na SnO2 nanowires na EDL na-ebelata nke ukwuu, na-ebute mmetụta dị elu karịa SnO2 nanowires dị ọcha.N'aka nke ọzọ, mgbe ị na-atụgharị gaa na gas na-ekpo ọkụ, mgbasawanye DEL dị oke, na-ebute mmetụta dị ala.Choi et al., 133 na-ahụ nsonaazụ nzaghachi mmetụta mmetụta yiri nke ahụ nke SnO2 nanowires nke ejiri p-ụdị WO3 nanoparticles chọọ mma gosipụtara nzaghachi mmetụta uche dị mma maka ibelata gas, ebe ihe mmetụta SnO2 a na-achọ mma emeela ka ọ dịkwuo mma na gas oxidizing.TiO2 nanoparticles (Fig 6b) 133. Nsonaazụ a bụ n'ihi na ọrụ dị iche iche nke SnO2 na MOS (TiO2 ma ọ bụ WO3) nanoparticles.Na p-ụdị (n-ụdị) nanoparticles, ọwa conduction nke framework ihe (SnO2) gbasaa (ma ọ bụ contracts) na radial direction, na mgbe ahụ, n'okpuru edinam nke Mbelata (ma ọ bụ oxidation), n'ihu mgbasa (ma ọ bụ shortening). nke ọwa conduction nke SnO2 - rib) nke gas (Fig 6b).
Usoro ngbanwe nke radial butere site na LF MOS emezigharịrị.Nchịkọta nke nzaghachi gas na 10 ppm na-ebelata na oxidizing gas dabere na SnO2 dị ọcha na Cr2O3@SnO2 nanowires na usoro nhụsianya kwekọrọ na eserese schematic;na atụmatụ dabara adaba nke WO3@SnO2 nanorods na usoro nchọpụta133
Na ngwaọrụ bilayer na multilayer heterostructure, ọwa conduction nke ngwaọrụ na-achịkwa oyi akwa (na-abụkarị oyi akwa) na kọntaktị kpọmkwem na electrodes, na heterojunction nke a na-emepụta na interface nke okpukpu abụọ nwere ike ịchịkwa conductivity nke ala oyi akwa. .Ya mere, mgbe gas na-emekọ ihe na oyi akwa elu, ha nwere ike imetụta ọwa nduzi nke ala oyi akwa na nguzogide 134 nke ngwaọrụ ahụ.Dịka ọmụmaatụ, Kumar et al.77 kọrọ omume dị iche nke TiO2@NiO na NiO@TiO2 okpukpu abụọ maka NH3.Nke a dị iche na-ebilite n'ihi na ọwa conduction nke abụọ sensọ na-achị n'ígwé nke dị iche iche ihe (NiO na TiO2, otu n'otu), na mgbe ahụ, ọdịiche dị na n'okpuru conduction ọwa dị iche iche77.
Bilayer ma ọ bụ multilayer heteronanostructures na-emekarị site na sputtering, atomic Layer deposition (ALD) na centrifugation56,70,134,135,136.Ihe nkiri ahụ siri ike na mpaghara kọntaktị nke ihe abụọ ahụ nwere ike ịchịkwa nke ọma.Ọnụọgụ 7a na b na-egosi NiO @ SnO2 na Ga2O3 @ WO3 nanofilms nwetara site na sputtering maka nchọpụta ethanol135,137.Otú ọ dị, ụzọ ndị a na-emepụtakarị ihe nkiri dị larịị, na ihe nkiri ndị a dị larịị adịghị emetụ n'ahụ karịa ihe 3D nanostructured n'ihi ebe elu ha dị ala na ikuku gas.Ya mere, a tụkwara atụmatụ usoro usoro mmiri mmiri maka imepụta ihe nkiri bilayer nwere ọkwa dị iche iche iji kwalite arụmọrụ nghọta site na ịbawanye mpaghara elu akọwapụtara41,52,138.Zhu et al139 jikọtara sputtering na hydrothermal usoro iji mepụta ZnO nanowires nke ukwuu nyere iwu n'elu SnO2 nanowires (ZnO @ SnO2 nanowires) maka nchọpụta H2S (Fig 7c).Nzaghachi ya na 1 ppm H2S bụ 1.6 ugboro dị elu karịa nke ihe mmetụta dabere na sputtered ZnO@SnO2 nanofilms.Liu et al.52 kọrọ ihe mmetụta H2S dị elu na-arụ ọrụ dị elu site na iji ụzọ abụọ n'ime usoro ntinye kemịkalụ iji mepụta usoro SnO2@NiO nanostructures na-esote ya na-ekpo ọkụ (Fig 10d).Tụnyere ihe nkiri SnO2@NiO bilayer a na-efegharị efegharị, arụmọrụ uche nke SnO2@NiO nhazi ọkwa bilayer na-akawanye mma n'ihi mmụba na mpaghara elu akọwapụtara52,137.
Ihe mmetụta gas okpukpu abụọ dabere na MOS.NiO @ SnO2 nanofilm maka nchọpụta ethanol;137b Ga2O3 @ WO3 nanofilm maka nchọpụta ethanol;135c nyere iwu nke ukwuu SnO2@ZnO usoro nhazi ọkwa maka nchọpụta H2S;139d SnO2@NiO usoro nhazi ọkwa maka ịchọpụta H2S52.
Na ụdị II ngwaọrụ dabere na isi-shell heteronanostructures (CSHNs), usoro nhụta dị mgbagwoju anya, ebe ọ bụ na ọwa conduction na-ejedebeghị na shei n'ime.Ma ụzọ nrụpụta na ọkpụrụkpụ (hs) nke ngwugwu nwere ike ikpebi ebe ọwa ndị na-eduzi.Dịka ọmụmaatụ, mgbe ị na-eji usoro njikọ njikọ nke ala, ọwa nchịkwa na-abụkarị nanị n'ime ime, nke yiri ya na nhazi ngwaọrụ abụọ ma ọ bụ multilayer (Fig 2b (3)) 123, 140, 141, 142, 143. Xu et al.144 kọrọ ụzọ dị n'elu iji nweta CSHN NiO@α-Fe2O3 na CuO@α-Fe2O3 site na itinye akwa oyi akwa nke NiO ma ọ bụ CuO NP na α-Fe2O3 nanorods nke na-ejedebe ọwa nchịkwa site na akụkụ etiti.(nanorods α-Fe2O3).Liu et al.142 nwekwara ihe ịga nke ọma igbochi ọwa conduction na isi akụkụ nke CSHN TiO2 @ Si site n'itinye TiO2 na njikere arrays nke silicon nanowires.Ya mere, omume mmetụta ya (p-ụdị ma ọ bụ n-ụdị) dabere na ụdị semiconductor nke silicon nanowire.
Otú ọ dị, a na-emepụta ọtụtụ ihe mmetụta CSHN dabeere na ya (Fig 2b (4)) site na-ebufe powders nke ihe CS synthesized na ibe.N'okwu a, ụzọ ntụgharị nke ihe mmetụta na-emetụta oke ụlọ (hs).Ndị otu Kim nyochara mmetụta nke hs na arụmọrụ nchọpụta gas wee tụpụta usoro nchọpụta enwere ike 100,112,145,146,147,148. A kwenyere na ihe abụọ na-enye aka na usoro nghọta nke usoro a: (1) radial modulation nke EDL nke shea na (2) mmetụta nke ọkụ eletrik (Fig 8) 145. Ndị nchọpụta kwuru na ọwa nchịkwa ahụ. nke ndị na-ebu ya na-anọkarị na oyi akwa shei mgbe hs> λD nke shei Layer145. A kwenyere na ihe abụọ na-enye aka na usoro nghọta nke usoro a: (1) radial modulation nke EDL nke shea na (2) mmetụta nke ọkụ eletrik (Fig 8) 145. Ndị nchọpụta kwuru na ọwa nchịkwa ahụ. nke ndị na-ebu ya na-anọkarị na oyi akwa shei mgbe hs> λD nke shei Layer145. 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. A kwenyere na ihe abụọ na-etinye aka na usoro nghọta nke usoro a: (1) radial modulation nke EDL nke shea na (2) mmetụta nke na-eme ka ọkụ eletrik na-egbuke egbuke (Fig 8) 145. Ndị nchọpụta ahụ kwuru na Ọwa ihe na-ebu ibu na-anọkarị na shei mgbe hs> λD shells145.A kwenyere na ihe abụọ na-enye aka na nchọpụta nchọpụta nke usoro a: (1) radial modulation nke DEL nke shei na (2) mmetụta nke ọkụ eletrik (Fig 8) 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. Ndị nchọpụta ahụ kwuru na ọwa conduction Mgbe hs> λD145 nke shei, ọnụ ọgụgụ nke ndị na-ebu ya na-ejedebe site na shei.Ya mere, na nguzogide mgbochi nke ihe mmetụta nke dabeere na CSHN, radial modulation nke cladding DEL na-emeri (Fig 8a).Otú ọ dị, na hs ≤ λD nke shea, ikuku oxygen na-adaba na shea na heterojunction nke e guzobere na CS heterojunction na-agwụcha kpamkpam nke electrons. Ya mere, ọwa conduction ọ bụghị nanị na-adị n'ime shea oyi akwa kamakwa akụkụ nke isi akụkụ, karịsịa mgbe hs <λD nke shei oyi akwa. Ya mere, ọwa conduction ọ bụghị nanị na-adị n'ime shea oyi akwa kamakwa akụkụ nke isi akụkụ, karịsịa mgbe hs <λD nke shei oyi akwa. Поэтому канал проводимости располагается на только внутри оболочечного слоя, na na na na-ahịhịa aka n'ahụ . Ya mere, ọwa conduction dị ọ bụghị naanị n'ime shea oyi akwa, kamakwa akụkụ nke isi akụkụ, karịsịa na hs <λD nke oyi akwa.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 < λD . hs < λD 时. Поэтому канал проводимости располагается na только внутри оболочки, и частично в сердцевине, Ya mere, ọwa conduction dị ọ bụghị naanị n'ime shea, kamakwa akụkụ nke isi, karịsịa na hs <λD nke shea.N'okwu a, ma shei electron zuru ezu na oyi akwa oyi akwa na-enyere aka gbanwee nguzogide nke CSHN dum, na-ebute mmetụta ọdụ ọdụ eletrik (Fig 8b).Ụfọdụ ọmụmụ ihe ndị ọzọ ejiriwo echiche irighiri ụda olu EDL kama ọdụ ọdụ eletrik iji nyochaa mmetụta hs100,148.N'iburu n'uche onyinye abụọ a, nchikota ngbanwe nke nguzogide CSHN ruru uru ya kachasị elu mgbe hs tụnyere sheath λD, dị ka egosiri na Fig. 8c.Ya mere, hs kacha mma maka CSHN nwere ike ịdị nso na shea λD, nke kwekọrọ na nyocha nyocha99,144,145,146,149.Ọtụtụ ọmụmụ egosila na hs nwekwara ike imetụta uche nke CSHN dabeere pn-heterojunction sensọ40,148.Li et al.148 na Bai et al.40 nyochara usoro nke hs na arụmọrụ nke pn-heterojunction CSHN sensọ, dị ka TiO2@CuO na ZnO@NiO, site n'ịgbanwe okirikiri ALD mkpuchi.N'ihi ya, omume mmetụta gbanwere site na p-ụdị gaa n-ụdị na-abawanye hs40,148.Omume a bụ n'ihi na na mbụ (na ọnụ ọgụgụ dị nta nke ALD cycles) nwere ike iwere heterostructures dị ka mgbanwe heteronostructures.Ya mere, ọwa conduction na-ejedebe site na isi oyi akwa (p-ụdị MOSFET), na ihe mmetụta na-egosipụta àgwà nchọpụta ụdị p.Ka ọnụ ọgụgụ nke ALD cycles na-abawanye, oyi akwa mkpuchi (n-ụdị MOSFET) na-aghọ nke na-aga n'ihu ma na-eme dị ka ọwa na-eduzi, na-ebute n-ụdị uche.Akọwo omume mgbanwe mmetụta mmetụta yiri nke ahụ maka pn branched heteronanostructures 150,151 .Zhou et al.150 nyochara uche nke Zn2SnO4@Mn3O4 ngalaba heteronanostructures site na ijikwa ọdịnaya Zn2SnO4 n'elu Mn3O4 nanowires.Mgbe oghere Zn2SnO4 hibere n'elu Mn3O4, ahụrụ ụdị uche p-ụdị.Site na mmụba ọzọ na ọdịnaya Zn2SnO4, ihe mmetụta dabere na alaka Zn2SnO4@Mn3O4 heteronanostructures na-agbanwe na omume sensọ ụdị n.
E gosipụtara nkọwa echiche nke usoro ihe mmetụta abụọ na-arụ ọrụ nke CS nanowires.a Nguzogide mgbanwe n'ihi radial modulation nke electron-depleted shells, b Mmetụta ọjọọ nke smearing na nguzogide modulation, na c ngụkọta nguzogide modulation nke CS nanowires n'ihi nchikota nke abụọ mmetụta 40
Na mmechi, ụdị nke abụọ sensọ na-agụnye ọtụtụ dị iche iche hierarchical nanostructures, na ihe mmetụta na-adabere nke ukwuu na ndokwa nke conductive ọwa.Ya mere, ọ dị oké mkpa ijikwa ọnọdụ nke ọwa conduction nke ihe mmetụta ma jiri ihe nlereanya MOS heteronanostructured kwesịrị ekwesị iji mụọ usoro nhụta agbatị nke ụdị II sensọ.
Ụdị ihe mmetụta nke III abụghị ihe a na-ahụkarị, na ọwa na-eduzi na-adabere na heterojunction etolite n'etiti semiconductor abụọ jikọtara na electrodes abụọ, n'otu n'otu.A na-enwetakarị ihe owuwu ngwaọrụ pụrụ iche site na usoro micromachining na usoro nhụta ha dị nnọọ iche na nhazi ihe mmetụta abụọ gara aga.Ọkpụkpụ IV nke ihe mmetụta Ụdị III na-egosipụtakarị njirimara mmezi n'ihi nhazi heterojunction48,152,153.Enwere ike ịkọwa usoro njirimara I-V nke ezigbo heterojunction site na usoro thermionic nke ikuku elektrọn n'ogo nke ihe mgbochi heterojunction152,154,155.
ebe Va bụ voltaji na-adịghị mma, A bụ mpaghara ngwaọrụ, k bụ Boltzmann mgbe niile, T bụ okpomọkụ zuru oke, q bụ ụgwọ ụgbọelu, Jn na Jp bụ oghere na mgbasa ozi electron dị ugbu a, n'otu n'otu.IS na-anọchi anya azụ saturation ugbu a, akọwara dị ka: 152,154,155
Ya mere, ngụkọta ugbu a nke pn heterojunction na-adabere na mgbanwe nke ntinye nke ndị na-ebu ụgwọ na mgbanwe dị elu nke ihe mgbochi nke heterojunction, dị ka egosiri na nha (3) na (4) 156.
ebe nn0 na pp0 bụ ntinye nke electrons (oghere) na ụdị n-ụdị (p-ụdị) MOS, \ (V_{bi}^0 \) bụ ikike arụnyere, Dp (Dn) bụ ọnụọgụ mgbasa ozi nke electrons (oghere), Ln (Lp) bụ ogologo mgbasa ozi nke electrons (oghere), ΔEv (ΔEc) bụ mgbanwe ike nke valence band (conduction band) na heterojunction.Ọ bụ ezie na njupụta dị ugbu a dabara na njupụta nke onye na-ebu ya, ọ dabara n'ụzọ na-enweghị atụ na \(V_{bi}^0\).Ya mere, mgbanwe n'ozuzu na njupụta dị ugbu a na-adabere na ngbanwe nke ịdị elu nke ihe mgbochi heterojunction.
Dị ka e kwuru n'elu, ịmepụta hetero-nanostructured MOSFETs (dịka ọmụmaatụ, ụdị I na ụdị II ngwaọrụ) nwere ike imeziwanye arụmọrụ nke ihe mmetụta, karịa ihe ndị dị n'otu n'otu.Na maka ụdị III ngwaọrụ, heteronostructure nzaghachi nwere ike ịdị elu karịa abụọ components48,153 ma ọ bụ karịa otu components76, dabere na chemical mejupụtara nke ihe.Ọtụtụ akụkọ egosila na nzaghachi nke heteronanostructures dị elu karịa nke otu akụkụ mgbe otu n'ime ihe ndị ahụ na-enweghị mmetụta na gas 48,75,76,153.N'okwu a, gas ezubere iche ga-emekọrịta naanị na oyi akwa dị nro ma mee ka mgbanwe Ef nke oyi akwa dị nro na mgbanwe dị elu nke mgbochi heterojunction.Mgbe ahụ ngụkọta ugbu a nke ngwaọrụ ga-agbanwe nke ọma, ebe ọ bụ na ọ na-ejikọta ya na ịdị elu nke ihe mgbochi heterojunction dị ka nha anya.(3) na (4) 48,76,153.Otú ọ dị, mgbe ma ụdị n-ụdị na p-ụdị components na-enwe mmetụta maka gas ezubere iche, arụmọrụ nchọpụta nwere ike ịbụ ebe n'etiti.José et al.76 mepụtara ihe nkiri NiO / SnO2 porous NO2 site na sputtering wee chọpụta na ihe mmetụta sensọ dị elu karịa nke ihe mmetụta nke NiO, ma dị ala karịa nke ihe mmetụta SnO2.ihe mmetụta.Ihe omume a bụ n'ihi na SnO2 na NiO na-egosipụta mmeghachi omume dị iche na NO276.Ọzọkwa, n'ihi na akụkụ abụọ ahụ nwere mmetụta gas dị iche iche, ha nwere ike inwe otu ọchịchọ ịchọpụta oxidizing na ibelata gas.Dịka ọmụmaatụ, Kwon et al.157 tụrụ aro NiO/SnO2 pn-heterojunction gas sensọ site na oblique sputtering, dị ka e gosiri na fig. 9a.N'ụzọ na-akpali mmasị, ihe mmetụta NiO / SnO2 pn-heterojunction gosipụtara otu mmetụta uche maka H2 na NO2 (Fig 9a).Iji dozie nsonaazụ a, Kwon et al.157 nyochara n'usoro ka NO2 na H2 si agbanwe mkpokọta ihe na-ebu ma na-ekiri \(V_{bi}^0\) nke ihe abụọ ahụ site na iji njirimara IV na ịme anwansị kọmputa (Fig 9bd).Ọnụọgụ 9b na c na-egosipụta ike H2 na NO2 ịgbanwe njupụta nke ihe mmetụta dabere na p-NiO (pp0) na n-SnO2 (nn0), n'otu n'otu.Ha gosiri na pp0 nke p-ụdị NiO gbanwere ntakịrị na gburugburu NO2, ebe ọ gbanwere n'ụzọ dị egwu na gburugburu H2 (Fig 9b).Otú ọ dị, maka n-ụdị SnO2, nn0 na-eme omume n'ụzọ na-abụghị (Fig 9c).Dabere na nsonaazụ ndị a, ndị edemede kwubiri na mgbe etinyere H2 na ihe mmetụta dabere na NiO/SnO2 pn heterojunction, mmụba na nn0 mere ka mmụba na Jn, na \ (V_{bi} ^ 0 \) na-eduga na a. mbelata na nzaghachi (Fig 9d).Mgbe ekpughere ya na NO2, ma nnukwu mbelata na nn0 na SnO2 na ntakịrị mmụba na pp0 na NiO na-eduga na mbelata dị ukwuu na \ (V_{bi} ^ 0 \), nke na-eme ka mmụba na nzaghachi mmetụta uche (Fig 9d). ) 157 N'ikpeazụ, mgbanwe na ntinye uche nke ndị na-ebu na \(V_{bi}^0 \) na-eduga na mgbanwe na mkpokọta ugbu a, nke na-emetụta ike nchọpụta.
Usoro nhụta nke ihe mmetụta gas na-adabere na nhazi nke ngwaọrụ Ụdị III.Nyochaa eletrọnịkị microscopy (SEM) ihe onyonyo cross-section, p-NiO / n-SnO2 nanocoil ngwaọrụ na ihe mmetụta nke p-NiO / n-SnO2 nanocoil heterojunction sensọ na 200 ° C maka H2 na NO2;b , SEM-ngalaba nke ngwaọrụ c, na nsonaazụ simulation nke ngwaọrụ nwere p-NiO b-layer na n-SnO2 c-layer.Ihe mmetụta b p-NiO na ihe mmetụta c n-SnO2 ma dakọtara na njirimara I-V na ikuku akọrọ na mgbe ikpughe H2 na NO2.Maapụ akụkụ abụọ nke njupụta b-hole dị na p-NiO na maapụ c-electrons na oyi akwa n-SnO2 nwere nha agba ka ejiri ngwa Sentaurus TCAD mee ihe.d Nsonaazụ ịme anwansị na-egosi maapụ 3D nke p-NiO/n-SnO2 na ikuku kpọrọ nkụ, H2 na NO2157 na gburugburu.
Na mgbakwunye na ihe ndị dị na kemịkal nke ihe ahụ n'onwe ya, nhazi nke ngwaọrụ Ụdị III na-egosi na ọ ga-ekwe omume ịmepụta ihe mmetụta gas na-eme onwe ya, nke na-agaghị ekwe omume na ụdị I na Ụdị II.N'ihi ọkụ eletrik ha dị n'ime ya (BEF), a na-ejikarị pn heterojunction diode arụ ọrụ iji wuo ngwaọrụ fotovoltaic ma gosipụta ike maka ịmepụta ihe mmetụta gas fotoelectric na-arụ ọrụ onwe ya na ọnụ ụlọ okpomọkụ n'okpuru ìhè74,158,159,160,161.BEF na heterointerface, kpatara ọdịiche dị na ọkwa Fermi nke ihe ndị ahụ, na-enyekwa aka na nkewa nke abụọ-oghere electron.Uru nke ihe mmetụta fotovoltaic gas nke na-eme onwe ya bụ ike ya dị ala ka ọ nwere ike ịmịnye ike nke ọkụ na-enwu ọkụ wee chịkwaa onwe ya ma ọ bụ ngwaọrụ ndị ọzọ dị ntakịrị na-enweghị mkpa maka isi iyi ike dị n'èzí.Dịka ọmụmaatụ, Tanuma na Sugiyama162 emepụtala NiO/ZnO pn heterojunctions dị ka mkpụrụ ndụ anyanwụ iji mee ka SnO2 dabeere polycrystalline CO2 sensọ.Gad et al.74 kọrọ ihe mmetụta gas fotovoltaic nke na-akwado onwe ya dabere na Si / ZnO @ CdS pn heterojunction, dị ka egosiri na Fig. 10a.A na-akụ ZnO nanowires kwụ ọtọ kwụ ọtọ n'ụdị p-ụdị silicon iji mepụta Si/ZnO pn heterojunctions.Mgbe ahụ CdS nanoparticles e gbanwetụrụ n'elu nke ZnO nanowires site kemịkalụ n'elu mgbanwe.Na fig.10a na-egosi nsonaazụ nzaghachi ihe mmetụta Si/ZnO@CdS maka O2 na ethanol.N'okpuru ọkụ, voltaji mepere emepe (Voc) n'ihi nkewa nke abụọ-oghere eletrọn n'oge BEP na Si/ZnO heterointerface na-abawanye linearly na ọnụ ọgụgụ nke ejikọrọ diodes74,161.Enwere ike iji nha anya nọchite anya Voc.(5) 156,
ebe ND, NA, na Ni bụ nchikota nke ndị na-enye onyinye, ndị na-anabata ya, na ndị na-ebu ibu, n'otu n'otu, na k, T, na q bụ otu paramita dị na nhazi gara aga.Mgbe ekpughere gas na-egbu egbu, ha na-ewepụta electrons na ZnO nanowires, nke na-eduga na mbelata na \ (N_D ^ {ZnO} \) na Voc.N'aka nke ọzọ, mbelata gas mere ka mmụba na Voc (Fig 10a).Mgbe eji nanoparticles CdS na-achọ ZnO, a na-agbaba electrons ndị nwere obi ụtọ na CdS nanoparticles n'ime band conduction nke ZnO ma na-emekọ ihe na gas adsorbed, si otú ahụ na-abawanye arụmọrụ nghọta74,160.Ihe mmetụta gas fotovoltaic nke nwere onwe ya nke dabeere na Si / ZnO ka Hoffmann et al kọrọ.160, 161 (Fig 10b).Enwere ike ịkwadebe ihe mmetụta a site na iji akara nke amine-functionalized ZnO nanoparticles ([3- (2-aminoethylamino)propyl] trimethoxysilane) (amino-functionalized-SAM) na thiol ((3-mercaptopropyl) -arụ ọrụ, iji dozie ọrụ ọrụ. nke gas lekwasịrị anya maka nchọpụta nhọrọ nke NO2 (trimethoxysilane) (thiol-functionalized-SAM)) (Fig 10b) 74,161.
Ihe mmetụta gas fotoelectric nke na-enye onwe ya dabere na nhazi nke ụdị III ngwaọrụ.ihe mmetụta fotovoltaic gas nke na-enye onwe ya nke dabeere na Si / ZnO @ CdS, usoro nhụta nke onwe ya na nzaghachi sensọ na oxidized (O2) ma belata (1000 ppm ethanol) gas n'okpuru ìhè anyanwụ;74b ihe mmetụta fotovoltaic gas na-enye onwe ya dabere na Si ZnO / ZnO sensọ na nzaghachi sensọ na gas dị iche iche mgbe arụ ọrụ nke ZnO SAM na amines na thiols 161.
Ya mere, mgbe ị na-ekwurịta usoro mmetụta dị nro nke ụdị III sensọ, ọ dị mkpa iji chọpụta mgbanwe dị elu nke ihe mgbochi heterojunction na ike nke gas na-emetụta ihe na-ebu ibu.Tụkwasị na nke ahụ, ọkụ nwere ike ịmepụta ndị na-ebu foto nke na-emeghachi omume na gas, nke na-ekwe nkwa maka ịchọta gas na-arụ ọrụ onwe ya.
Dị ka a tụlere na nyocha akwụkwọ a, e mepụtala ọtụtụ ihe dị iche iche nke MOS heteronanostructures iji melite arụmọrụ sensọ.Achọkwara Weebụ nke Sayensị nchekwa data maka mkpụrụokwu dị iche iche (metal oxide composites, core-sheath metal oxides, layered metal oxides, na gas analyzers na-arụ ọrụ nkeonwe) yana njirimara pụrụ iche (oke, uche / nhọrọ, ikike nrụpụta ike, nrụpụta) .Usoro E gosipụtara njirimara nke atọ n'ime ngwaọrụ atọ a na Tebụl 2. A na-atụle echiche zuru oke maka ihe mmetụta gas dị elu site na nyochaa isi ihe atọ nke Yamazoe tụrụ aro.Usoro maka MOS Heterostructure Sensors Iji ghọta ihe ndị na-emetụta ihe mmetụta gas, ụdị MOS dị iche iche (dịka, nha ọka, okpomọkụ na-arụ ọrụ, ntụpọ na njupụta ikuku oxygen, oghere kristal mepere emepe) ejiri nlezianya mụọ.Nhazi ngwaọrụ, nke dịkwa oke mkpa maka omume nhụta ihe mmetụta, elegharala anya na adịkarịghị atụle ya.Nyochaa a tụlere usoro dị n'okpuru maka ịchọpụta ụdị nhazi ngwaọrụ atọ a na-ahụkarị.
Ọdịdị nha ọka, usoro mmepụta, na ọnụ ọgụgụ heterojunctions nke ihe mmetụta na ihe mmetụta Ụdị I nwere ike imetụta mmetụta nke ihe mmetụta.Na mgbakwunye, omume nke ihe mmetụta na-emetụtakwa molar ratio nke components.Ụdị ngwaọrụ II (ihe eji achọ heteronanostructures, ihe nkiri bilayer ma ọ bụ multilayer, HSSNs) bụ ngwaọrụ kachasị ewu ewu nke nwere ihe abụọ ma ọ bụ karịa, na naanị otu ihe ejikọrọ na electrode.Maka nhazi ngwaọrụ a, ikpebi ebe ọwa conduction na mgbanwe mgbanwe ha dị oke mkpa n'ịmụ usoro nghọta.N'ihi na ụdị II ngwaọrụ gụnyere ọtụtụ dị iche iche hierarchical heteronastructures, ọtụtụ dị iche iche usoro mmetụta ka atụpụtara.N'ụdị usoro ihe omimi nke III, ọwa conduction na-achịkwa heterojunction nke e guzobere na heterojunction, na usoro nghọta dị iche iche.Ya mere, ọ dị mkpa iji chọpụta mgbanwe dị elu nke ihe mgbochi heterojunction mgbe ekpughere gas ezubere iche na ụdị III ihe mmetụta.Site na imewe a, enwere ike ime ka ihe mmetụta fotovoltaic gas na-arụ ọrụ iji belata oriri ike.Otú ọ dị, ebe ọ bụ na usoro mmepụta ihe dị ugbu a dị nnọọ mgbagwoju anya na nghọta dị nnọọ ala karịa ihe mmetụta gas na-eguzogide ọgwụ MOS nke omenala, a ka nwere ọganihu dị ukwuu na nyocha nke ihe mmetụta gas na-arụ ọrụ onwe ya.
Isi uru nke gas MOS sensọ nwere heteronostructures hierarchical bụ ọsọ na elu uche.Otú ọ dị, ụfọdụ isi nsogbu nke MOS gas sensọ (eg, elu na-arụ ọrụ okpomọkụ, ogologo oge nkwụsi ike, adịghị mma selectivity na reproducibility, iru mmiri mmetụta, wdg) ka dị na mkpa ka e lebara tupu e nwere ike iji ha na ngwa ngwa.Ihe mmetụta gas nke MOS nke oge a na-arụ ọrụ na okpomọkụ dị elu ma na-eri ike dị ukwuu, nke na-emetụta nkwụsi ike ogologo oge nke ihe mmetụta.Enwere ụzọ abụọ a na-ejikarị edozi nsogbu a: (1) mmepe nke obere ihe mmetụta mgbawa;(2) mmepe nke ihe ọhụrụ nwere mmetụta nke nwere ike ịrụ ọrụ na obere okpomọkụ ma ọ bụ ọbụna na ụlọ okpomọkụ.Otu ụzọ maka mmepe nke ihe mmetụta mmetụta dị ala bụ ibelata nha nke ihe mmetụta site na imepụta efere microheating dabere na seramiki na silicon163.Efere igwe kpo oku seramiiki na-eri ihe dị ka 50-70 mV kwa ihe mmetụta, ebe kacha mma silicon dabeere micro kpo oku efere nwere ike iri ihe dị ka 2mW kwa sensọ mgbe ọ na-arụ ọrụ na-aga n'ihu na 300 °C163,164.Mmepe nke ihe ọhụụ ọhụrụ bụ ụzọ dị irè iji belata ike ike site na ibelata okpomọkụ na-arụ ọrụ, ma nwee ike melite nkwụsi ike sensọ.Dị ka MOS na-aga n'ihu na-ebelata iji mee ka mmetụta nke ihe mmetụta dịkwuo elu, nkwụsi ike nke okpomọkụ nke MOS na-aghọwanye ihe ịma aka, nke nwere ike iduga na-agagharị na mgbaàmà mmetụta165.Tụkwasị na nke ahụ, okpomọkụ dị elu na-akwalite mgbasa nke ihe dị na heterointerface na ịmepụta usoro mgbagwoju anya, nke na-emetụta ihe ndị na-ahụ maka eletriki nke ihe mmetụta.Ndị nchọpụta ahụ na-akọ na enwere ike ibelata okpomọkụ kachasị arụ ọrụ nke ihe mmetụta site na ịhọrọ ihe nhụta kwesịrị ekwesị na ịmepụta MOS heteronanostructures.Ịchọ usoro dị ala maka ịmepụta MOS heteronanostructures kristal bụ ụzọ ọzọ na-ekwe nkwa iji meziwanye nkwụsi ike.
Nhọrọ nke sensọ MOS bụ ihe ọzọ bara uru dị ka gas dị iche iche na-ebikọ ọnụ na gas ezubere iche, ebe ihe mmetụta MOS na-enwekarị mmetụta maka ihe karịrị otu gas ma na-egosipụtakarị mmetụta uche.Ya mere, ịba ụba nhọrọ nke ihe mmetụta na gas ezubere iche yana gas ndị ọzọ dị oke mkpa maka ngwa bara uru.N'ime iri afọ ole na ole gara aga, a na-edozi nhọrọ ahụ site n'ịrụ ọtụtụ ihe mmetụta gas nke a na-akpọ "electronic noses (E-nose)" yana nchikota na nyocha mgbakọ na mwepụ dị ka ọzụzụ vector quantization (LVQ), isi ihe nyocha (PCA), wdg e.Nsogbu mmekọahụ.Akụkụ nke kacha nta (PLS), wdg 31, 32, 33, 34. Ihe abụọ bụ isi (ọnụọgụ nke sensọ, nke nwere njikọ chiri anya na ụdị ihe mmetụta, na nyocha mgbakọ na mwepụ) dị oke mkpa iji meziwanye ike nke imi electronic. imata gas169.Otú ọ dị, ịba ụba nke sensọ na-achọkarị ọtụtụ usoro mmepụta ihe dị mgbagwoju anya, ya mere ọ dị oké mkpa ịchọta usoro dị mfe iji melite arụmọrụ nke imi eletrik.Na mgbakwunye, ịmegharị MOS na ihe ndị ọzọ nwekwara ike ịbawanye nhọrọ nke ihe mmetụta.Dịka ọmụmaatụ, enwere ike nweta nchọpụta nhọrọ nke H2 n'ihi ezigbo ọrụ catalytic nke MOS gbanwere na NP Pd.N'ime afọ ndị na-adịbeghị anya, ụfọdụ ndị na-eme nchọpụta ekpuchiwo MOS MOF n'elu iji meziwanye selectivity sensọ site nha ewepu171,172.Site n'ike mmụọ nsọ nke ọrụ a, ịrụ ọrụ ihe nwere ike dozie nsogbu nke nhọrọ nhọrọ.Otú ọ dị, a ka nwere ọtụtụ ọrụ a ga-arụ n'ịhọrọ ihe dị mma.
Ntughari nke njirimara nke sensọ emepụtara n'okpuru otu ọnọdụ na ụzọ bụ ihe ọzọ dị mkpa a chọrọ maka nnukwu mmepụta na ngwa bara uru.Dịka, ụzọ centrifugation na ntinye ntinye bụ ụzọ dị ọnụ ala maka imepụta ihe mmetụta gas na-emepụta ihe dị elu.Otú ọ dị, n'oge usoro ndị a, ihe na-emetụ n'ahụ na-eme ka a na-ejikọta ya na mmekọrịta dị n'etiti ihe na-emetụ n'ahụ na ihe na-eme ka ọ ghara ịdị ike68, 138, 168. N'ihi ya, mmetụta uche na nkwụsi ike nke ihe mmetụta ahụ na-akawanye njọ nke ukwuu, na arụmọrụ na-emeghachi omume.Ụzọ ndị ọzọ eji emepụta ihe dị ka sputtering, ALD, pulsed laser deposition (PLD), na anụ ahụ vapor deposition (PVD) na-enye ohere ịmepụta ihe nkiri bilayer ma ọ bụ multilayer MOS ozugbo na silicon ma ọ bụ alumina substrates.Usoro ndị a na-ezere iwulite ihe ndị nwere mmetụta, hụ na nrụpụta ihe mmetụta, ma gosipụta ike nke mmepụta nnukwu ihe mmetụta ihe nkiri dị mkpa.Otú ọ dị, mmetụta uche nke ihe nkiri ndị a dị larịị na-adịkarị ala karịa nke ihe nanostructured 3D n'ihi obere ebe elu ha dị na obere gas permeability41,174.Atụmatụ ọhụrụ maka itolite MOS heteronanostructures n'ebe a kapịrị ọnụ na microarrays ahaziri ahazi yana ịchịkwa nha, oke, na morphology nke ihe ndị nwere mmetụta dị oke mkpa maka nrụpụta dị ọnụ ala nke sensọ ọkwa ọkwa wafer nwere mmeghari na nghọta dị elu.Dịka ọmụmaatụ, Liu et al.174 tụpụtara atụmatụ njikọta nke elu-ala na ala elu maka imepụta kristal dị elu site na itolite na situ Ni(OH) 2 nanowalls n'ebe ụfọdụ..Wafers maka microburners.
Tụkwasị na nke ahụ, ọ dịkwa mkpa ịtụle mmetụta nke iru mmiri na ihe mmetụta na ngwa ndị bara uru.Mkpụrụ ndụ mmiri nwere ike ịsọ mpi ikuku oxygen maka saịtị mgbasa ozi na ihe mmetụta ma na-emetụta ọrụ sensọ maka gas ebumnuche.Dị ka oxygen, mmiri na-arụ ọrụ dị ka molekul site sorption anụ ahụ, na nwekwara ike ịdị n'ụdị hydroxyl radicals ma ọ bụ hydroxyl otu dị iche iche nke oxidation ọdụ site chemisorption.Tụkwasị na nke ahụ, n'ihi ọkwa dị elu na nke na-agbanwe agbanwe nke gburugburu ebe obibi, nzaghachi a pụrụ ịdabere na ya nke ihe mmetụta na gas ezubere iche bụ nnukwu nsogbu.Ewepụtala ọtụtụ atụmatụ iji dozie nsogbu a, dị ka ntinye uche gas177, ụgwọ mmiri mmiri na ụzọ lattice cross-reactive178, yana ụzọ ihicha179,180.Otú ọ dị, ụzọ ndị a dị oke ọnụ, dị mgbagwoju anya, ma belata mmetụta nke ihe mmetụta.Atụpụtala ọtụtụ atụmatụ dị ọnụ ala iji gbochie mmetụta iru mmiri.Dịka ọmụmaatụ, ịchọ mma SnO2 na Pd nanoparticles nwere ike ịkwalite ntụgharị nke oxygen adsorbed n'ime akụkụ anionic, ebe SnO2 na-arụ ọrụ na ihe nwere njikọ dị elu maka mkpụrụ ndụ mmiri, dị ka NiO na CuO, bụ ụzọ abụọ iji gbochie ịdabere na mmiri mmiri..Sensọ 181, 182, 183. Tụkwasị na nke ahụ, mmetụta nke iru mmiri nwekwara ike ibelata site na iji ihe hydrophobic na-emepụta ihe ndị dị na hydrophobic36,138,184,185.Otú ọ dị, mmepe nke ihe mmetụta gas na-eguzogide mmiri ka dị n'oge mbụ, a na-achọkwa usoro dị elu karị iji dozie nsogbu ndị a.
N'ikpeazụ, a rụpụtala mmelite na arụmọrụ nchọpụta (dịka ọmụmaatụ, uche, nhọrọ, obere okpomọkụ na-arụ ọrụ) site na ịmepụta MOS heteronanostructures, na usoro nchọpụta dị iche iche dị mma ka atụpụtala.Mgbe ị na-amụ usoro nhụta nke otu ihe mmetụta, a ghaghị iburu n'uche usoro geometric nke ngwaọrụ ahụ.A ga-achọrọ nyocha n'ime ihe ọhụụ ọhụrụ na nyocha n'ime atụmatụ nrụpụta dị elu iji meziwanye arụmọrụ nke sensọ gas ma dozie ihe ịma aka ndị fọdụrụ n'ọdịnihu.Maka njikwa njikwa nke njirimara ihe mmetụta, ọ dị mkpa iji wulite mmekọrịta dị n'etiti usoro synthetic nke ihe mmetụta na ọrụ nke heteronanostructures.Tụkwasị na nke ahụ, ọmụmụ nke mmeghachi omume nke elu na mgbanwe nke heterointerfaces site na iji ụzọ njirimara nke oge a nwere ike inye aka ịkọwapụta usoro nke echiche ha ma nye ndụmọdụ maka mmepe nke sensọ dabere na ihe ndị e ji emepụta ihe.N'ikpeazụ, ọmụmụ nke usoro mmepụta ihe mmetụta ọgbara ọhụrụ nwere ike ikwe ka ịmepụta obere ihe mmetụta gas na ọkwa wafer maka ngwa ụlọ ọrụ ha.
Genzel, NN et al.Ọmụmụ ogologo oge nke ọkwa nitrogen dioxide ime ụlọ na mgbaàmà iku ume na ụmụaka nwere ụkwara ume ọkụ n'ime obodo.agbataobi.Echiche ahụike.116, 1428–1432 (2008).
Oge nzipu: Nov-04-2022
