Progressio altae operationis, sensoriis portatilis et minuiaturis, crescit attentionem in campis vigilantiae, securitatis, diagnostica medicinae et agriculturae.Inter varia instrumenta deprehendendi, sensoriis metallo-oxideo-semiconductore (MOS) sensoriis chemo-resistivorum, sunt populares applicationes ad applicationes commerciales propter altam firmitatem, gravem, et altam sensibilitatem.Una ex maximis accessibus ad sensum meliorem effectum est creatio heterojunctiones MOS-nanosizatae (hetero-nanostructurae MOS) ex MOS nanomaterialibus.Nihilominus, sensus mechanismi heteronanostructi MOS sensoris diversus est ab uno MOS gas sensoris, sicut satis complexus est.Sensus effectus variis parametris afficitur, inclusis physica et chemicis proprietatibus materiae sensitivae (veluti grani magnitudine, defectus densitatis, ac vacationibus oxygenii materialibus), temperaturam operantem et structuram machinam.Haec recensio nonnullas notiones praebet ad altam perficiendi gas sensores designandi, per resolvendo mechanismum sensorem heterogeneum nanostructum MOS.Praeterea influentia geometricae structurae artificii, definitae relationis inter materiam sensitivam et electrode operantis, discutitur.Ad mores sensores systematice studere, hic articulus introducit et discutit generalem mechanismum perceptionis trium structurarum geometricarum typicarum machinarum innixas variis materiis heteronanostructis.Haec prospectus dux erit lectoribus futuris qui sensitivas machinas sensitivas gasi sensoriis perscrutantes ac sensoriis gasi perfectis explicant.
Aeris pollutio magis magisque gravis quaestio est et gravis quaestio environmentalis globalis quae imminet bene esse hominum et viventium.Inspiratio gaseorum pollutantium multas difficultates sanitatis causare potest sicut morbus respiratorii, pulmonis cancer, leukemia et etiam immatura mors 1,2,3,4.Ab anno 2012 ad 2016, decies centena hominum ex pollutione aeris periisse nuntiata sunt, et singulis annis billions hominum qualitates aeris pauperibus obnoxiae sunt.Quapropter magni momenti est sensoriis gasi portatilis et minuiaturis evolvere qui praebere potest feedback reale tempus ac peractionem deprehensionem (exempli gratia sensibilitatem, selectivity, stabilitatem, responsionem et recuperationem temporum).Praeter vigilantia environmental, sensores gasi munus vitale agunt in salute 6,7,8, medicinae diagnostics9,10, aquaculture11 et cetera.
Ad modernum, complures sensores portatiles gasi variis mechanismis innixas inductae sunt, ut optical13,14,15,16,17,18, electrochemical19,20,21,22 et chemicis sensoriis resistentibus 23,24.Inter eos, metallo-oxideo-semiconductore (MOS) sensoriis chemicis resistentibus maxime populares sunt in applicationibus commercialibus ob altitudinem firmitatis et costae suae humilitatis 25,26.Concentratio contaminantium solum determinari potest, detecta mutatione in resistentia MOS.Primis annis 1960, primum sensores gasi chemo-resistivi in ZnO tenuibus cinematographicis nitentibus nuntiata sunt, magnum studium in campo gasi detectionis generans 27,28.Hodie multae MOS diversae ut materiae gasi sensitivae adhibentur, et in duo genera e proprietatibus physicis dividi possunt: n-type MOS cum electrons ut plures onerarias portantes et p-type MOS perforati sicut plures onerarii onerarii.onera portabant.Generatim p-typus MOS minus popularis est quam MOS n-typus, quia inductiva responsionis generis MOS (Sp) proportionalis est radicis quadratae generis MOS (\(S_p = \sqrt{ S_n}\ ) iisdem suppositis (exempli gratia, eadem structura morphologica et eadem mutatio in flexione nexibus in aere) 29,30.Tamen, simplex MOS sensoriis simplex, adhuc difficultates obvenit, sicut modus deprehendendi satis, sensus et selectivitas in applicationibus practicis humiles.Quaestiones selectivae aliquatenus dirigi possunt per creando vestes sensoriis (nominum "electronicarum nasorum") et incorporandi analysin computationale algorithmorum ut quantitatis vectoris educatio (LVQ), analysis componentis principalis (PCA), et partialis minimorum quadratorum (PLS) analysis31; 32, 33, 34, 35. Praeter MOS32, 36, 37, 38, 39 (exempli gratia una dimensiva (1D), 0D et 2D productio nanomaterialium minorum-dimensionalium (ex. gr. eg MOS40, 41,42 , metalli nobilis nanoparticuli (NPs)) 43, 44, carbonis nanomateriales 45, 46 et polymers 47,48) ad heterojunctiones nanoscales creandos (id est heteronanostructured MOS) aliae praeferuntur aditus ad solvendas difficultates praedictas.MOS cinematographicis crassis comparatis, humili-dimensionalibus MOS cum altis specificis superficiei superficiei magis activos sites praebere possunt ad gasi adsorptionem et faciliorem gasorum diffusionem36,37,49.Praeterea consilium MOS-substructio heteronanostructurarum in heterointerfacie vehiculi cantilena ulterius transferre potest, inde in magnis mutationibus resistendi ob diversas functiones operativas 50,51,52.Praeterea nonnulli effectus chemicorum (exempli gratia catalytica et motus superficiei synergisticae) quae in consilio MOS heteronanostructurae occurrunt, etiam meliorem sensorem fieri possunt.50,53,54 Etsi cogitans et fingens MOS heteronanostructuras pollicitus esset accessus ad emendandum. sensores effectus, sensores moderni chemo-resistivi typice utuntur iudicio et errore, qui tempus consumens et inhabilis est.Ideo interest mechanismum MOS sensim gas sensoriis subnixum intelligere, quod consilium princeps sensoriis directionalis perficiendi perducere potest.
Superioribus annis, MOS sensores gasi celeriter effecti sunt et nonnullae relationes in MOS nanostructures 55, 56,57 editae sunt, locus temperatus gas sensores 58,59, speciales materiae sensores MOS 60, 61,62 et proprium gas sensorium 63 .Recognitio charta in aliis Recognitionibus ad elucidandam mechanismum sensoriis gasi sensoriis intrinsecis proprietatibus physicis et chemicis nititur MOS, inclusis muneribus oxygenii vacanciis 64 , partes heteronanostructurarum 55, 65 et cura translationis in heterointerfaces 66. Praeter. , multae aliae parametri effectus sensorem afficiunt, inter heterostructuram, grani magnitudinem, temperaturam operantem, densitatem defectus, vacationes oxygeni, ac etiam plana crystallina materiae sensitivae 25, 67, 68, 69, 70,71.72, 73. Attamen structura geometrica (raro memoratur) machinae, quae per relationem inter materiam sentientem et electrode operantem determinata est, etiam signanter afficit sensum sensoris 74, 75, 76 (vide sectionem 3 ad plura). .For example, Kumar et al.77 nuntiavit duos sensores gasi in eadem materia innixos (eg, duos iacuit sensores gasi TiO2@NiO et NiO@TiO2 innixos et varias mutationes gasi NH3 obsistentes ob varias geometrias fabricas observatas.Cum igitur mechanismum gasi-sentientem resolvere, interest structuram machinationis considerare.In hac recognitione auctores MOS-substructio detectionis mechanismi pro variis heterogeneis nanostructuris et fabricae structurae intendunt.Credimus hanc recensionem lectoribus ducem ministrare posse, machinas deprehendendi gas intellegere et resolvere ac conferre ad progressionem futuri magni momenti sensoriis gasi.
Pridie fici.1a exemplar fundamentale ostendit mechanismum gasi sentiendi in uno MOS.Cum siccus oritur, adsorptio oxygenii (O2) moleculae in superficie MOS electrons ex MOS trahet et species anonicas formant (ut O2- et O-).Deinde electronico deperditionem iacuit (EDL) pro typo n-MOS vel foramen cumulum iacuit (HAL) pro p-typo MOS formatur in superficie MOS 15, 23, 78. Commercio inter O2 et O2 MOS deductio cohortis superficiei MOS sursum flectere facit et impedimentum potentiale formare.Postea, cum sensorem gasi scopo obicitur, gas adsorbetur in superficie MOS cum speciebus oxygeni ionicis reflectit, vel electrons (gas oxidizing) vel attrahens electrons (gas reducens).Electron translatio inter gasi scopum et MOS latitudinem EDL vel HAL30,81 accommodare potest ex mutatione in altiore resistentiae MOS sensoris.Exempli gratia, pro reducendo gas, electrons a reducendo gas ad genus MOS transferetur, inde in resistentia inferiori EDL et inferiori, quae ad mores n-typus sensoris refertur.E contra, cum p-typus MOS obiciatur reductioni gasi qui sensus p-typus mores decernit, HAL recusat et resistentia auget ob donationem electronico.Ad vapores oxidendos, responsio sensoria contraria est illi ad vapores reducendos.
Deprehensio fundamentalis machinationes mechanismi pro n-type et p-type MOS ad vapores reducendos et oxidendos b factores Key et physico-chemici vel materiales proprietates quae sunt in semiconductore gas sensoriis 89
Praeter detectionem fundamentalem mechanismi, detectio gasorum mechanismi in usu sensoriis gasi practici satis implicatae sunt.Exempli causa, ipse usus gasi sensoris multis necessitatibus occurrere debet (sicut sensus, selectivity et stabilitas) secundum necessitates utentis.Haec requisita arte coniuncta sunt cum proprietatibus physicis et chemicis materiae sensitivae.Exempli gratia, Xu et al.71 demonstratur SnO2 innixus sensoriis summam sensitivum consequi, cum diametrum crystallinam (d) aequalem vel minorem duplo Debye longitudinis (λD) SnO271.Cum d ≤ 2λD, SnO2 post adsorptionem moleculorum O2 perfecte infrequetur, et responsio sensoris ad gas reducendum maximum est.Praeterea, variae aliae parametri afficiunt sensorem effectum, inter operantem temperaturam, vitia crystallina, ac etiam plana crystallina materiae sentientis exposita.Praesertim influentia temperaturae operativae explicatur per contentionem possibilem inter rates adsorptionis et desorptionis scopo gasi, necnon superficies reactivitatis inter moleculas gasi adsorbed et oxygenii particulas 4,82.Effectus defectuum cristallorum valde affinis est contentis oxygenii vacationibus [83, 84].Operatio sensoris etiam affici potest diversis reactivitate aperta crystalli facies67,85,86,87.Plana cristalli aperta cum densitate inferiore aperiunt casiones metallicas magis incoordinatas cum viribus superioribus quae adsorptionem et reactivity88 superficiem promovent.Tabula 1 aliquot factores praecipuos enumerat eorumque adiunctis mechanismis sensibilibus emendatis.Ergo, his ambitus materiales componendo, deprehensio effectus emendari potest, et criticum est determinare factores clavium qui sensorem afficiunt.
Yamazoe89 et Shimanoe et al.68,71 complura studiorum in theoretica mechanismo sensoris perceptio perfecerunt et proposuerunt tres factores sui iuris influendi sensorem effectum, munus specie receptoris, functionis transducentis, et utilitatis (Fig. 1b)..Munus receptoris refert ad facultatem superficiei MOS ad penitus gas moleculis.Hoc munus in chemicis proprietatibus MOS arcte coniungitur et signanter emendari potest introducendis acceptoribus externis (exempli gratia metalli NPs et aliis MOS).Munus transductor significat facultatem convertendi reactionem inter gas et MOS superficiem in signum electricae a finibus MOS frumenti dominatum.Sic munus sensitivum signanter afficitur particula MOC magnitudine et densitate receptorum externorum.Katoch et al.90 nuntiavit magnitudinem frumenti reductionem ZnO-SnO2 nanofibrorum in formatione plurium heterojunctionum consecuta esse et sensitivum sensorem auctum, congruentem cum functione transductori.Wang et al.91 varias magnitudinum frumenti Zn2GeO4 comparavit et demonstravit 6.5 triplicem incrementum sensibilitatis in sensoriis post limites frumenti introductis.Utilitas alia est factoris clavis sensoris qui describit promptitudinem gasi ad structuram internam MOS.Si moleculae gasi cum interno MOS penetrare et agere non possunt, sensus sensoris minuetur.Utilitas intime comparatur ad profunditatem particularis gasi diffusionis, quae pendet a magnitudine materiae sentientis.Sakai et al.92 sensitivum sensoris ad vapores flueios expressit et invenit tam molecularem pondus gasi et radii porum membranae sensoris sensitivum sensoris in diversis profundis gasis diffusioni in membrana sensoris.Discursus supra demonstrat quod sensores gasi perficiendi altum explicari posse per comparationem et optimizing receptoris functionem, functionem transducentis et utilitatem.
Hoc opus superius perceptio fundamentalem mechanismum unius MOS declarat et de pluribus rebus agit quae ad usum alicuius MOS pertinent.Praeter has factores, sensores gasi in heterostructuris fundatis, sensorem augere possunt ob functiones sensorem et receptorem signanter emendare.Praeterea heteronanostructurae amplius emendare possunt sensorem faciendum, amplificando reactiones catalyticos, praefectum translationis moderantes, et situs plus adsorptionis creando.Ad diem, multi sensores gasi in MOS heteronanostructuris nitentes discutere studuerunt machinationes ad sensum auctum 95, 96,97.Miller et al.55 Compluribus mechanismis comprehenditur, quae probabile est emendare sensum heteronanostructurarum, incluso superficiei-dependens, interfacetum dependens et structura-dependens.Inter eos, interface-dependens amplificationis mechanismus nimis implicatus est ad omnes interventus interventus in una theoria obtegenda, cum varii sensores in materiis heteronanostructuris fundatis (exempli gratia nn-heterojunction, pn-heterojunction, pp-heterojunction, etc.) adhiberi possunt. .nodum Schottky).De more, sensoriis MOS-substructis heteronanostructis semper duo vel provectiores mechanismos sensores 98, 99,100 comprehendunt.Effectus synergistic harum amplificationis mechanismi augere possunt receptionem et processus significationum sensorium.Ita, mechanismum perceptionis sensoriis secundum heterogeneis materiis nanostructuris intellectum cruciale est ut adiuvent inquisitores in fundo-sursum sensoriis gasorum secundum eorum necessitates evolvere.Praeterea structura machinae geometricae etiam significanter afficit sensum sensoris 74, 75, 76. Ut mores sensoris systematice analysi, mechanismi sentientes trium structurarum fabricarum in diversis materiis heteronanostructuris structas exhibebuntur. et infra dicetur.
Rapido progressu MOS innixus gas sensoriis, variae hetero-nanostructae MOS propositae sunt.Accusatio translationis ad heterointerfacium pendet ex diversis gradibus Fermi (Ef) partium.Ad heterointerfacium, electrons ab una parte cum majore Ef ad alteram partem cum minore Ef migrant, donec gradus Fermi aequilibrium perveniant, et foramina vice versa.Tunc portatores ad heterointerfaciem levantur et lavacrum exhaustum efformant.Postquam sensorem scopo gasi obnoxium est, tabellarius heteronanostructus MOS mutationes concentrationis, sicut claustrum altitudinis facit, ita signum detectionis auget.Praeterea variae rationes heteronanostructuras fabricandi varias relationes inter materias et electrodes ducunt, quae varias geometrias et varias machinas sensitivas ducit.In hac recognitione tria proponimus structuras geometricae fabricae et de sensibilium mechanismo pro unaquaque structura disserere.
Etsi heterojunctiones maximis momentis in operatione gas deprehensionis agunt, ratio geometriae totius sensoris potest etiam signanter ad mores deprehensiones commovere, cum locus conductionis sensoris canalis a fabrica geometriae valde dependet.Tres geometriae typicae hetero- junctionis MOS hic agitantur, ut in Figura 2. In primo genere, duo MOS nexus passim inter duos electrodes distribuuntur, et locus canalis conductivi per praecipuum MOS determinatur, secundum est. formatio heterogenearum nanostructurarum ex diversis MOS, cum una tantum MOS cum electrode iungitur.electrode iungitur, tunc canalis conductivus intra MOS collocari solet et cum electrode directe coniungitur.In tertio genere, duae materiae duae electrodes separatim coniunctae sunt, regens fabrica per hetero- junctionem inter duas materias formata.
Lineola inter composita (exempli gratia SnO2-NiO) indicat duo membra simpliciter mixta (genus I).Signum "@" inter duas coniunctiones (eg "SnO2@NiO") indicat materiam basilicae (NiO) ornata SnO2 pro structura sensori II figurae.Slash (exempli gratia "NiO/SnO2") indicat speciem III sensorem design.
Pro gas sensoriis ex MOS compositis, duo MOS elementa inter electrodes passim distribuuntur.Multae methodi fabricationis effectae sunt ad praeparandum composita MOS, inclusa sol-gel, coprecipitatio, hydrothermalia, electrospinniendi et mechanica admixtionis methodorum 98,102,103,104.Nuper, compages metal-organicae (MOFs), genus materiae cristallinarum cristallinarum structarum ex centris metallicis et ligamentis organicis composito, in usu adhibita sunt sicut exemplaria ad fabricationem pororum MOS compositarum105,106,107,108.Notatu dignum est, licet recipis compositorum MOS eadem sit, indoles sensibilis valde variari potest cum diversis processibus fabricandis uti.109,110 Exempli gratia, Gao et al.109 duos sensores fabricatos in MoO3±SnO2 compositas cum eadem ratione atomicas. (Mo:Sn = 1:1.9) et invenit diversas rationes fabricandi ad diversas sensus sensus.Shaposhnik et al.110 retulit reactionem praecipitati SnO2-TiO2 ad gaseos H2 differre ab illa materiae mechanice mixtae, etiam in eadem ratione Sn/Ti.Haec differentia oritur, quia relatio magnitudinis crystallitae MOP et MOP cum diversis methodis componendis variat 109,110.Cum grani magnitudine et figura constant secundum densitatem generis et semiconductoris donatoris, responsio eadem manere debet si contactus geometriae non mutat 110 .Staerz et al.111 nuntiavit detectionem notarum SnO2-Cr2O3 nuclei vaginarum (CSN) nanofiberorum et terram SnO2-Cr2O3 CSNs paene identicam fuisse, suggerens nanofiber morphologiam nullum commodum praebere.
Praeter varias modos fabricandi rationes, semiconductor specierum duarum MOSFETs diversarum etiam sensum sensoris afficit.Amplius in duo categorias dividi potest pendentes utrum duo MOSFETs sint eiusdem generis semiconductoris (nn vel pp juncturae) vel diversae species (pn juncturas).Cum sensoriis gasi MOS eiusdem generis compositis nituntur, mutando rationem molarem duorum MOS, sensus responsionis proprietas immutata manet, et sensitivum sensoris secundum numerum nn-vel pp-heterojunctionum variat.Cum una pars praedominat in composito (eg 0.9 ZnO-0.1 SnO2 vel 0.1 ZnO-0.9 SnO2), canalis conductio determinatur a dominante MOS, vocato canalis conductionis homojunctio 92 .Cum proportiones duorum partium comparentur, ponatur canalis conductio dominari ab heterojunctione 98,102.Yamazoe et al.112,113 retulit heterocontactum regionem duorum partium multum emendare posse sensitivum sensoris, quia heterojunctio obice formatur ob varias functiones partium operativas summam mobilitatem sensoris electronicis expositam efficaciter regere potest.Varii vapores ambientes 112.113.Pridie fici.Figura 3a ostendit sensores in SnO2-ZnO fibrosis structuris hierarchicis innixas cum contentis ZnO diversis (ab 0 ad 10 mol% Zn) selective deprehendere posse ethanolum.Inter eos, sensorem fibrarum SnO2-ZnO innixum (7 mol. %zn) summae sensitivum ostendit ob formationem plurium heterojunctionum et incrementi superficiei specificae, quae munus convertentis auxit et amplificavit. sensibilitas 90 Sed, aucta ulteriore in ZnO contenta ad 10 mol.%, microstructura SnO2-ZnO composita superficies activationis areas involvere potest et sensus sensibilitatem 85 minuere.Similis tenoris observatur etiam pro sensoribus innixa in NiO-NiFe2O4 pp heterojunctio composita cum diversis rationibus Fe/Ni (Fig. 3b)114.
SEM imagines fibrarum SnO2-ZnO (7 mol. % Zn) et responsionis sensoris ad varios vapores cum collatione 100 ppm ad 260 °C;54b Responsiones sensoriis ex puris NiO et NiO-NiFe2O4 compositarum in 50 ppm variorum vaporum, 260 °C;114 (c) Schematica schematis numeri nodi in xSnO2-(1-x) Co3O4 compositione et resistentia et sensibilitate motus correspondentium motus xSnO2-(1-x) Co3O4 compositionis per 10 ppm CO, acetone, C6H6 et SO2 gas ad CCCL °C mutando rationem molarem Sn/Co 98
Pn-MOS composita diversi sensus mores ostendunt secundum rationem atomorum MOS115.In genere, mores sensus MOS compositorum valde pendent a quibus MOS agit ut conductio primaria canalis sensoris.Ergo magni refert compositionem et nanostructuram compositorum recipis notare.Kim et al.98 Hanc conclusionem confirmavit per summam seriei xSnO2 ± (1-x) Co3O4 nanofiberorum compositarum per electrospicando et investigando proprietates eorum sensores.Mores sensorem compositi SnO2-Co3O4 animadverterunt ab n-type ad p-typum switched reducendo recipis SnO2 (Fig. 3c)98.Praeterea sensoriis heterojunctio-dominatis (ex 0.5 SnO2-0.5 Co3O4) ostendit rates transmissionis summas pro C6H6 comparatas sensoriis homojunction-dominantibus (eg sensoriis alto SnO2 vel Co3O4).Excelsa resistentia inhaerens 0,5 SnO2-0.5 Co3O4 innititur sensori et maior eius facultas ad resistentiam altiorem sensorem modulandi suam summam ad C6H6 sensum conferunt.Praeterea, cancellos inpares defectus ab SnO2-Co3O4 heterointerfaces oriundos, adsorptionem situs gasi moleculis potiores creare possunt, ita ut responsionem sensorem augeant 109,116.
Praeter semiconductor-typum MOS, tactus morum compositorum MOS etiam in chemia MOS-117.Huo et al.117 methodo simplici soak-coquendi adhibita ad composita Co3O4-SnO2 praeparanda et inventa in ratione molares 10% Co/Sn, sensorem deprehensionem speciei responsionis ad H2 et ad n-typum sensibilitatem exhibebat. H2.responsio.Ostendunt vapores sensores ad CO, H2S, NH3 in Figura 4a117.Ad low Co/Sn rationes, multae homoiunctiones ad fines SnO2±SnO2 nanograin formant et responsa sensoria n-type ad H2 (Figs. 4b,c)115.Aucto Co/Sn ratione usque ad 10 mol.%, loco SnO2-SnO2 homojunctiones, plures Co3O4-SnO2 heterojunctiones simul formatae sunt (fig. 4d).Cum Co3O4 respectu H2 iners est, SnO2 fortiter cum H2 reagit, reactionem H2 cum speciebus ionicis oxygenii maxime occurrit in superficie SnO2117.Electronae igitur movent ad SnO2 et Ef SnO2 vices ad cohortem conductionem, dum Ef Co3O4 non mutatur.Quam ob rem resistentia sensoris auget, significans rationem materiae cum magno Co/Sn exhibere morum p-typum sentientem (Fig. 4e).E contra, CO, H2S, et NH3 gasi cum ionicis speciebus oxygenii in SnO2 et Co3O4 superficiebus agunt, et electrons a gas ad sensorem movent, in diminutione altitudinis obice et sensus n-type (Fig. 4f)..Haec diversi sensus agendi ob varios reactivas Co3O4 cum vaporibus diversis, quae adhuc confirmata sunt ab Yin et al.118 .Similiter Katoch et al.119 demonstratum est SnO2-ZnO compositum bonum selectivum habere et sensum ad H2.Mores hic obveniunt, quod atomi H facile possunt adsorbiri positionibus ZnO ob vehementem hybridizationem inter s-orbitalem ipsius H et p-orbitalem ipsius O, quae ad metallizationem ZnO120,121 ducit.
a Co/Sn-10% resistentiae dynamicae curvae ad vapores reducendos typicos ut H2, CO, NH3 et H2S, b, c Co3O4/SnO2 compositum sentientis mechanismum pro H2 ad low % m.Mechanismus Co/Sn, df Co3O4 detectio H2 et CO, H2S et NH3 cum magno Co/Sn/SnO2 composito
Ergo sensus I-typus sensorem emendare possumus eligendo modos aptas fabricandi, reducendo granorum magnitudinem compositorum, et molares MOS compositorum optimizing rationem.Praeterea alta cognitio chemiae materiae sensitivae augere potest selectionem sensoris.
Typus II structurae sensoriae alia sunt structurae sensoris popularis quae variis materiis nanostructuris heterogeneis uti potest, unum "dominum" nanomaterialem et alterum vel etiam tertium nanomaterium.Exempli gratia, materias una dimensiva vel duo dimensiva ornata nanoparticulis, cori-testa (CS) et multilayer materiae heteronanostructuratae communiter adhibentur in II structuris sensoriis speciebus et infra singillatim disputabitur.
Primae enim materiae heteronanostructurae (heteronanostructure decoratae), ut in Fig. 2b (I) ostensum est, canales ducentes sensoris per turpem materiam connectuntur.Ob formationem heterojunctionum, nanoparticulae modificatae locis adsorptionis vel desorptionis magis reactivae praebere possunt, et etiam agere sicut catalysts ad meliorem sentiendi effectum 109, 122, 123,124.Yuan et al.41 notandum est WO3 nanowires cum CeO2 nanodotis decorare posse plus adsorptionis situs in CeO2@WO3 heterointerfaciei et superficiei CeO2 generare et species oxygeni chemisorbae plures generare ad reactionem cum acetone.Gunawan et al.125. Sensum ultra altum sensitivum acetonum sensorem innixum in proposita au@α-Fe2O3 unum dimensiva est et observatum est sensitivum sensoris refrenari ab activatione moleculorum O2 tamquam fonte oxygeni.Praesentia Au NPs agere potest ut catalysta promovens dissociationem moleculorum oxygeni in cancellos oxygeni pro oxidatione acetonae.Similia consecuti sunt Choi et al.9 ubi a Pt catalyst adhibita est moleculae oxygenii adsorbendae dissociare in species oxygeni ionizatas et responsionem sensitivam acetone augere.Anno 2017, idem quadrigis investigationis demonstratum est nanoparticula bimetallica multo efficaciora esse in catalysi quam singula nanoparticula metalli nobilia, ut in Figura 5126. 5a ostenditur schematicum processus fabricandi pro platino-basi bimetallicis (PtM) NPs utens cellulis apoferritin cum. an mediocris magnitudinem minus quam III nm.Deinde, utens methodo electrospinandi, nanofiberi PtM@WO3 consecuti sunt ut sensus et selectivity acetone vel H2S augeretur (fig. 5b-g).Nuper unius atomi catalystae (SACs) optimam catalyticam in campo catalysis et analysi gasi exhibuerunt ob maximam usuum atomorum efficientiam et structuras electronicas electronicarum 127,128.Shin et al.129 adhibita Pt-SA nitride carbo infixa (MCN), SnCl2 et PVP nanosheets sicut fontes chemici ad parandum fibras inlineas Pt@MCN@SnO2 ad deprehendendum gas.Quamvis valde humilis contenti Pt@MCN (ab 0.13 wt.% ad 0,68 wt.%), gestio gaseoris formaldehydi Pt@MCN@SnO2 detectio potior est aliis speciminibus referentibus (purus SnO2, MCN@SnO2 et Pt NPs@ SnO2)..Praeclara haec deprehensio perficientur attribui potest maximam efficientiam atomicam catalyst Pt SA et minimam coverage de SnO2129 locis activis.
Apoferritin-onustum encapsulationis modum obtinendi PtM-aPO (PtPd, PtRh, PtNi) nanoparticulas;gas dynamicas proprietates sensitivas bd pristinae WO3, PtPd@WO3, PtRn@WO3, et Pt-NiO@WO3 nanofibers;fundatum, exempli gratia, in selectivity proprietatibus PtPd@WO3, PtRn@WO3 et Pt-NiO@WO3 nanofiber sensoriis ad 1 ppm gas 126 intercedendo.
Praeterea hetero- junctiones inter materias catasta et nanoparticulas formatas etiam canales conductionis efficaciter modulari possunt per mechanismum radialem modulationis ad meliorem sensorem faciendum 130, 131,132.Pridie fici.Figura 6a ostendit qualitates sensores puri SnO2 et Cr2O3@SnO2 nanowires ad vapores reducendos et oxidendos et ad mechanismos sensores respondentes.Cum puris SnO2 nanowires comparatus est, responsio Cr2O3@SnO2 nanowires ad vapores reducendos valde augetur, dum responsio vapores oxydizantibus peioratur.Hae phaenomena arte coniuncta sunt ad retardationem locorum conductionum canalium SnO2 nanowirerum in directione radiali formatorum pn heterojunctionis.Resistentia sensoria simpliciter inflecti potest, mutando latitudinem EDL in superficie puri SnO2 nanowirarum post detectionem ad vapores reducendos et oxidendos.Nihilominus, pro Cr2O3@SnO2 nanowires, initialis DEL of SnO2 nanowires in aere augetur comparatus puris SnO2 nanowires, et canalis conductio propter heterojunctionem formationem supprimitur.Cum igitur sensorem gasi deminutioni obnoxium est, electrons capti in SnO2 nanowires emittuntur et EDL minatim minuuntur, inde in altiorem sensibilitatem quam SnO2 nanowires pura.Vicissim, cum commutatio gasi oxidizationis terminatur, DEL expansio terminatur, quae fit in sensitivo minore.Similes eventus responsionis sensitivi observati sunt Choi et al., 133 in quibus SnO2 nanowires cum p-type WO3 nanoparticulae ornatae sunt responsionem sensibilem ad vapores reducendos signanter emendasse, cum sensoriis SnO2 n-ornata sensitivum ad vapores oxidendos emendavit.TiO2 nanoparticulae (Fig. 6b) 133. Hic effectus maxime ob varias functiones laboris SnO2 et MOS (TiO2 vel WO3) nanoparticulas.In p-type (n-type) nanoparticula, alveus conductionis materiae compagis (SnO2) dilatatur (vel contractus) in directum radialem, et deinde, sub actione reductionis (vel oxidationis), ulterioris expansionis (vel abbreviationis) conductionis alvei SnO2 — costae gasi (Fig. 6b).
Modulatio radialis mechanismus inductus mutationis LF MOS.Summarium responsionum gasi ad 10 ppm reducendo et oxydorum vapores in puris SnO2 et Cr2O3@SnO2 nanowires ac sentiendi mechanismum schematicorum diagrammatum respondentem;technas WO3@SnO2 nanorods et deprehensio mechanism133 . respondentes
In bilayer et multilayer heterostructurae machinis, conductio canalis technae dominatur per lavacrum (plerumque in fundo strato) in directum contactum cum electrodes, et heterojunctio formata ad interfaciem duorum ordinum conductivity fundi iacuit temperare potest. .Cum igitur vapores penitus cum summo iacuit, signanter canales conductionis fundi iacuit et resistentiam 134 fabrica afficere possunt.For example, Kumar et al.77 mores contrarium TiO2@NiO et NiO@TiO2 rettulerunt duplices stratas pro NH3.Haec differentia oritur quia conductio canalium duorum sensorum dominatur in laminis diversarum materiarum (NiO et TiO2, respective), et tunc variationes in canalibus conductionis subiecti sunt different77.
Bilayer seu multilayer heteronanostructurae communiter fiunt putris, strato atomico depositionis (ALD) et centrifugationis 56, 70,134, 135,136.Crassitudo cinematographica et contactus area duarum materiarum bene regi possunt.Figurae 7a et b ostendunt NiO@SnO2 et Ga2O3@WO3 nanofilms sumptis putris pro ethanol detectione135,137.Autem, hae methodi generatim cinematographica plana efficiunt, et hae membranae planae minus sensibiles sunt quam 3D materias nanostructuras propter humilem specificam aream superficiei et gas permeabilitatem.Ideo consilium liquidum-phase ad membranas bilayer cum diversis hierarchiis fabricare proposuit etiam ad perficiendum sensibilis effectus augendo specifica superficiei 41, 52.138.Zhu et al139 componuntur putris et technicis hydrothermalibus producendi valde ordinati ZnO nanowires super SnO2 nanowires (ZnO@SnO2 nanowires) pro detectione H2S (Fig. 7c).Responsio eius ad 1 ppm H2S 1.6 temporibus altior est quam sensoris innixa scatentibus ZnO@SnO2 nanofilms.Liu et al.52 rettulit altam perficiendi H2S sensorem utendi duplicem gradum in situ chemica depositionis methodi ad fabricandum nanostructuras hierarchicas SnO2@NiO subsecutae furnum thermarum (Fig. 10d).Comparatur ad placitum debellantibus SnO2@NiO bilayer cinematographicis, sensibilitas exsecutio structurae hierarchicae SnO2@NiO insigniter emendatur ob incrementum specificae superficiei 52,137.
Duplex accumsan felis sensorem ex MOS.NiO@SnO2 nanofilm pro ethanol deprehendatur;137b Ga2O3@WO3 nanofilm deprehensio ethanol.135c valde ordinatum SnO2@ZnO structuram hierarchicam bilayer pro H2S deprehendendi;139d SnO2@NiO bilayer structurae hierarchicae detectae H2S52.
In type II machinis ex cori-concha heteronanostructuris (CSHNs), sensus mechanismus magis implicatus est, quia ductio canales ad testudinem interiorem non limitantur.Utraque via fabricandi et crassitudo sarcinarum locum canalium conductorum determinare potest.Exempli gratia, cum methodi synthesis solum-comprehensionis utendi, conductionis canales plerumque ad nucleum interiorem circumscribuntur, qui similis est in structura duobus-circulis vel multilayri fabricarum structurarum (fig. 2b(3)) 123, 140, 141, 142; 143. Xu et al.144 relatum est accessum ad fundum solum obtinendum CSHN NiO@α-Fe2O3 et CuO@α-Fe2O3 deponendo iacum NiO vel CuO NPs in α-Fe2O3 nanorodorum in quo conductio alvei a parte media limitata erat.(nanorods α-Fe2O3).Liu et al.142 praeterea ad canalem conductionem restringendum ad principalem partem CSHN TiO2@Si deponendo TiO2 in praeparatis vestimentis Pii nanowires.Eius igitur mores sentiendi (p-type vel n-type) tantum a semiconductore generis pii nanowire dependet.
Plerique tamen sensoriis CSHN-fundatis nuntiaverunt (Fig. 2b(4)) fabricati sunt per translationem pulveris materialium CS synthesim super chippis.In hoc casu, via conductionis sensoris crassitudine habitationi afficitur (hs).Coetus coetus Kim effectum hs in deprehensione perficiendi gas quaesivit et deprehensio mechanismum possibilem proposuit 100,112,145,146,147,148. Creditur duas res ad sentiendum mechanismum huius structurae conferre: (1) modulationem radialem testae et (2) campi electrici liniendi effectum (fig. 8) 145. Investigatores nominaverunt canalem conductionem tores fere in strato testa cum hs > λD testae strato detinetur. Creditur duas res ad sentiendum mechanismum huius structurae conferre: (1) modulationem radialem testae et (2) campi electrici liniendi effectum (fig. 8) 145. Investigatores nominaverunt canalem conductionem tores fere in strato testa cum hs > λD testae strato detinetur. 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. Creditur duas res in mechanismo perceptionis huius structurae implicari: (1) modulationem radialem testae et (II) effectus strepentis campi electrici (fig. 8) 145. Investigatores notarunt quod ferebat conduction canalis maxime modo conchae, ubi hs> λD conchas145.Creditur duos factores ad detectionem huius structurae mechanismum conferre: (1) modulationem radialem putaminis DEL et (2) effectum campi electrici fovendi (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。 сследователи отметили, что канал проводимости Когда hs> λD145 оболочки, количество носитеновл в омосоново. Inquisitores animadverterunt canalem conductionem Cum hs > λD145 conchae, numerum portantium maxime a testa circumscriptum esse.In modulatione igitur resistiva sensoris in CSHN innixa, praevalet modulatio radialis cladding DEL (Fig. 8a).Attamen in testa hs ≤ λD, particulae oxygenii a testa adsortae, et heterojunctio in CS heterojunction formata, electrons perfecte infrequent. Igitur canalis conductio non solum intra stratum testaceum collocatur, sed etiam in parte media, praesertim cum hs < λD testae iacuit. Igitur canalis conductio non solum intra stratum testaceum collocatur, sed etiam in parte media, praesertim cum hs < λD testae iacuit. оэтому канал проводимости располагается не только внутри оболочечного слоя, но и частично в соооно в сооооно в сооооно в соооо слоя Itaque canalis conductio non solum intra stratum testaceum collocatur, sed etiam partim in media parte, praesertim ad hs < λD iacuit testae.hs < λD 时。 hs < λD 时。 оэтому канал проводимости располагается не только внутри оболочки, но и астично в <сердцевиненоD осолоне, оолочки. Itaque canalis conduction non solum intra concham collocatur, sed etiam partim in nucleo, praesertim ad hs < λD conchae.In hoc casu, tum testa electronica plene exhausta et nuclei nuclei partim infrequenti resistentiam totius CSHN modulandi adiuvant, in campo electrico effectus caudae resultans (fig. 8b).Nonnulla alia studia in volumine fractionis notionis EDL loco electrici campi electrici enucleandis effectibus 100,148.His duabus contributionibus habitis, summa modulatio resistentiae CSHN maximum valorem attingit, cum hs vagina λD comparetur, ut in Fig. 8c.Optima igitur hs pro CSHN proxima esse potest testae λD, quae cum observationibus experimentalibus 99,144, 145,146,149.Pluribus studiis ostendimus hs etiam affici posse sensibilitatem CSHN-substructio pn-heterojunction sensoriis 40,148.Li et al.148 et Bai et al.40 systematice investigavit effectum hs in sensoriis perficiendis pn-heterojunctionis CSHN sensoriis, ut TiO2@CuO et ZnO@NiO, mutato cyclo cladding ALD.Quam ob rem mores sensores mutati sunt a p-type ad n-type cum hs40,148.Huiusmodi agendi ratio ex eo est quod primo (cum paucissimorum cyclorum ALD) heterostructurae heteronanostructurae modificatae censeri possunt.Sic, canalis conductionis limitatur per stratum nucleum (p-type MOSFET), et sensorem p-typum detectionis morum ostendit.Cum numerus OLD cyclorum augetur, stratum clavementinum (n-type MOSFET) quasi-continuum fit et quasi canalis conductionis agit, sensitivum inde in n-type.Similia morum transitus sensoria relata sunt pro pn ramosis heteronanostructuris 150,151 .Zhou et al.150 investigavit sensibilitatem Zn2SnO4@Mn3O4 heteronanostructuram ramosam moderando contentus Zn2SnO4 in superficie Mn3O4 nanowires.Cum Zn2SnO4 nuclei in Mn3O4 superficiali formato, sensus p-typus observatus est.Ampliore in Zn2SnO4 contento aucto, sensorem in Zn2SnO4@Mn3O4 heteronanostructuras virgas ad mores sensorem n-type fundatum.
Rationis descriptio duorum sensoris mechanismi CS nanowires declaratur.a Resistentia modulatio ob modulationem radialem testarum electronicarum exhaustarum, b Effectus negativus inliniendi resistentiae modulationes, et c Summa resistentiae modulatio CS nanowires ob utriusque effectus permixta 40
In conclusione, typus II sensoriis multae variae nanostructurae hierarchicae comprehendunt, et sensus effectus multum pendet ab ordinatione canalium conductivorum.Ideo criticum est positionem conductionis canalis sensoris regere et apto heteronanostructo exemplari MOS uti ad studium extensum sentiendi mechanismum type II sensoriis.
Typus III structurae sensoriae non sunt valde usitatae, et conductio canalis fundatur in hetero- junctione inter duos semiconductores cum duobus electrodes connexis, respective.Unicum fabricae structurae per micromachining technicas et sensitivas machinas obtineri solent a duobus prioribus structuris sensoriis valde diversae.IV curvae Typi III sensoris typice exhibet notas rectificationes typicas ob heterojunctionem formationis 48, 152, 153.I-V curva characteristica hetero- junctionis idealis describi potest per mechanismum thermionicum electronici emissionis super altitudinem hetero- junctionis obice152,154,155.
ubi Va est inclinatio intentionis, A est area fabrica, k est Boltzmann constans, T temperatura absoluta, q est crimen ferebat, Jn et Jp sunt foramen et electronica diffusio densitates currentium respective.IS significat satietatem inversam currentem, definitam: 152,154,155 .
Tota igitur vena de pn heterojunction dependet a mutatione in vectores intentionem criminis et mutationem in altitudine obice heterojunctionis, ut patet in aequationibus (3) et (4) 156.
ubi nn0 et pp0 retrahitur electrons (p-type) MOS, \(V_{bi}^0\) est constructum in potentia, Dp (Dn) est diffusio coefficiens ipsius electrons (foramina), Ln (Lp) est diffusio longitudinis electronicorum (foraminum), ΔEv (ΔEc) est vis transpositio cohortis (conductionis) ad heterojunctionem.Quamvis densitas currentis sit proportionalis densi ferebat, inverse proportionalis est \(V_{bi}^0\).Ideo, altiore mutatione densitatis currentis valde pendet a modulatione altitudinis heterojunctionis obice.
Ut supra dictum est, creatio MOSFETs hetero-nanostrata (exempli gratia, typus I et II machinis typus) signanter ad sensum perficiendum, potius quam ad singulas partes emendare potest.Et pro speciebus III machinis, responsio heteronanostructura altior esse potest quam duo membra, 153 vel altior quam una component76, secundum compositionem chemicae materiae.Pluribus relationibus demonstravimus responsionem heteronanostructuram multo altiorem esse quam unius componentis cum unum partium hebetem scopo gas48, 75, 76,153.In hoc casu, scopum gasi solum cum strato sensitivo secant et efficiet mutationem Ef in strato sensitivo et mutationem in altitudine obice heterojunctionis.Tunc tota machina machinae currens mutabit signanter, cum ad altitudinem heterojunctionis obice secundum aequationem reciproce referatur.(3) and (4) 48,76,153.Tamen, cum tam n-type et p-type membra sensitiva ad gas scopum pertinent, detectio effectus alicubi inter se esse potest.José et al.76 cinematographicum NiO/SnO2 cinematographicum NO2 sensorem produxit putris et invenit sensitivum sensorem tantum altiorem fuisse quam sensorem NiO fundatum, sed inferiorem quam sensorem SnO2 innixum.sensorem.Hoc phaenomenon debetur eo quod SnO2 et NiO contrarias reactiones ad NO276 exhibent.Tum quia duo membra sensitivas gas varias habent, eadem inclinatione ad vapores oxidizationis et reducendos deprehendere possunt.For example, Kwon et al.157 propo- sit NiO/SnO2 pn-heterojunction gas sensorem obliquis putris, ut in Fig. 9a ostensum est.Interestingly, NiO/SnO2 pn-heterojunction sensorem ostendit eandem inclinationem sensitivum pro H2 et NO2 (Fig. 9a).Ad hunc exitum solvendum, Kwon et al.157 systematice investigavit quomodo NO2 et H2 mutatio tabellariorum concentratione et suavi \(V_{bi}^0\) utriusque materiae adhibitis IV-characteristicis et simulationibus computatoriis (Fig. 9bd).Figurae 9b et c facultatem ipsius H2 et NO2 demonstrant mutandi tabellarius densitatem sensoriorum innixam in p-NiO (pp0) et n-SnO2 (nn0), respective.Ostenderunt pp0 of p-type NiO in ambitu NO2 leviter mutatum, dum dramatically mutavit in ambitu H2 (Fig. 9b).Sed pro n-type SnO2, nn0 in opposito se habet (Fig. 9c).Ex his eventibus, auctores concluserunt H2 applicatum sensorem in NiO/SnO2 pn heterojunctionem esse, augmentum nn0 in Io auctum ducere, et \(V_{bi}^0\) ad a. minuatur responsio (Fig. 9d).Post exposita ad NO2, tum magna diminutio in nn0 in SnO2 et parva incrementa in pp0 in NiO ad magnum decrementum in \(V_{bi}^0\ ducunt), quod augmentum responsionis sensorii praestat (Fig. 9d. ) 157 Demum, mutationes in cursorium concentratio et \(V_{bi}^0\) mutationes in summa ducunt, quae adhuc facultatem deprehendendi afficit.
Sensus mechanismus sensoris gasi in structura Typus III fabrica fundatur.Microscopia microscopia (SEM) cruces-sectionales imagines, p-NiO/n-SnO2 nanocoil fabrica et proprietates sensoris p-NiO/n-SnO2 nanocoil heterojunction sensoris in 200°C pro H2 et NO2;b , crucis-sectionalis SEM a c machinae, simulatio eventus machinalis cum p-NiO b iacuit et n-SnO2 c iacuit.Sensorem b p-NiO et mensura sensorem c n-SnO2 et aequant characteres I-V in aere sicco et expositi ad H2 et NO2.Duo dimensiva tabula densitatis b-foraminis in p-NiO et electronicarum c-electronum in tabulato n-SnO2 cum scala colorata adhibita programmatis Sentauri TCAD exemplata sunt.d Proventus simulatio ostendens 3D tabulam p-NiO/n-SnO2 in aere sicco, H2 et NO2157 in ambitu.
Praeter proprietates chemicae materiae ipsius, structura Typus III machinae ostendit facultatem sensoriis gasi auto-validis creandi, quod fieri non potest cum machinis Type I et Type II.Propter inhaerentem campum electricum (BEF), pn heterojunction structurae diodae communiter adhibitae sunt machinas photovoltaicae construere et potentiam ostendunt ad Gas sensores photoelectrici sui faciendos ad cella temperiei sub illuminatione 74,158,159,160,161.BEF ad heterointerfacium, ex diversitate in Fermi graduum materiarum, etiam ad paria separationem electronico-foraminis confert.Utilitas sensoris gasi photovoltaici auto-valentis est virtus eius humilis consummatio, sicut energiam illuminantis luminis haurire potest et deinde se vel alias machinas parvas regere sine necessitate externae virtutis principium.Exempli gratia, Tanuma et Sugiyama162 fabricaverunt NiO/ZnO pn heteroiunctiones sicut cellulas solares ad SnO2-substructio polycrystallina CO2 sensoriis activate.Gad et al.74 sensorem gas photovoltaicum auto-impressum innixum in Si/ZnO@CdS pn heterojunction, ut in Fig. 10 a.Vertice ZnO nanowires ordinati statim in p-typo pii substratis ad formandum Si/ZnO pn heterojunctiones creverunt.Tunc CdS nanoparticulae super ZnO nanowirarum superficies modificatione chemica mutata sunt.Pridie fici.10a ostendit in linea Si/ZnO@CdS proventuum sensorem responsionis pro O2 et ethanol.Sub illustratione , ob divisionem electronico-foraminis binorum in BEP ad Si/ZnO heterointerfacies lineares, numero connexorum diodes 74,161 lineariter augetur.Voc per aequationem repraesentari potest.(5) 156;
ubi ND, NA, Ni sunt collationes donatorum, acceptorum ac portantium intrinsecorum, respective, et k, T, et q iidem sunt parametri ac in priori aequatione.Cum gasis oxidizing exponuntur, electrons ex ZnO nanowires extrahunt, quae decrementum \(N_D^{ZnO}\) et Voc.Reductio gas convertendo in Voc in augmento consecuta est (fig. 10a).Cum ornandis ZnO cum CdS nanoparticulis, photoexcitatae electrons in CdS nanoparticulae in cohortem conductionem ZnO injectae sunt, et cum gas adsorbed inter se occurrunt, augentes perceptionem efficientiam74,160.Similis auto- vis gasi photovoltaici sensoris in Si/ZnO relatum ab Hoffmann et al.160, 161 (Fig. 10b).Hic sensor praeparari potest utens linea amine-munerum ZnO nanoparticulorum ([3-(2-aminoethylamino)propyl]trimethoxysilane) (amino-functionalised-SAM) et thiol((3-mercaptopropyl)-functionalised, ad munus operandum accommodandum. of the target gas for selective detection of NO2 (trimethoxysilane) (thiol-functionalized-SAM)) (Fig. 10b) 74,161.
Gas sensorem photoelectric auto-Lorem innixum structuram figurae III fabrica.vis auto-susoris photovoltaici gasi innixum in Si/ZnO@CdS, mechanismum sensorem sentientem et responsionem sensorem ad oxidized (O2) redactum (1000 ppm ethanol) vapores sub luce solis;74b Gas sensorem photovoltaicum auto-validum innixum in Si ZnO/ZnO sensoriis et sensoriis responsionibus ad varios vapores post functionem ZnO SAM cum aminis terminalibus et thiolis 161
Cum ergo de sensitivo mechanismo speciei III sensoriis disseratur, interest statuere mutationem in altitudine obice heterojunctionis et capacitatis gasi ad intentionem ferebat.Praeterea, illuminatio tabellarios photogeneratos generare potest cum gasis agere, quod deprehensio gasi autocinetorum promittit.
Sicut in hac litterarum recensione disputatum est, multae variae MOS heteronanostructurae fabricatae sunt ad sensum faciendum meliorem.Web of Science database was searched for various keywords (oxydatum metallicum compositorum, oxydatum metallum nuclei, oxydatum metallum stratum, analystorum gasorum auto- potentium) ac notarum propriarum (abundantia, sensitivum/selectivity, potentiae generationis potentia, fabricatio) .Methodus Notae trium harum trium machinarum in Tabula monstrantur 2. De notione altiore conceptus gas sensoriis ad alta perficienda discutitur per resolvendo tres factores praecipuos Yamazoe propositos.Mechanismi pro MOS sensoriis heterostructurae Ad intelligendas factores influentes sensores gasi, parametri varii MOS (exempli gratia grani magnitudo, temperatura operans, defectus et oxygenium vacante densitate, planis crystallinis apertis) diligenter investigatae sunt.Fabrica structura, quae etiam critica ad sensorem sentiendum mores pertinet, neglecta est et raro discussa est.Haec recensio machinationes subiectae discutit ad deprehendendas tres typicas machinae structurae rationes.
Granum magnitudo structurae, methodi fabricandi, et numerus heterojunctionum materialium sentientium in Typus I sensoris sensibilitatem sensoris valde afficere potest.Praeterea mores sensoris afficiuntur etiam ratione molares componentium.Typus II structurae fabricae (heteronanostructurae decorativae, bilayer vel multilayer cinematographica, HSSNs) sunt populares structurae structurae ex duobus vel pluribus componentibus constantes, et una tantum pars electrode coniuncta est.Ad hanc fabricam structuram, situm conductionis canalium determinans eorumque inter se mutationes, critica est in investigatione mechanismi perceptionis.Quia genus II machinis multae variae heteronanostructurae hierarchicae comprehendunt, multae variae mechanismi sentientes propositae sunt.In typo III sensuum structura, canalis conductionis dominatur per hetero- junctionem ad heterojunctionem formatam, et perceptio mechanismi prorsus diversa est.Ideo refert mutationem altitudinis heterojunctionis obice post detectionem scopum gas ad type III sensorem determinare.Hoc consilio, gas photovoltaic auto-Lorem sensores fieri potest ad consummationem potentiae reducendam.Cum autem processus fabricationis hodiernae magis perplexus sit et sensibilitas multo humilior quam sensoriis gasi MOS-substructio chemo-resistivi tradito, multum adhuc progressus in investigatione sensoriis gasi autocineti.
Praecipua commoditates gasi MOS sensoriis cum heteronanostructuris hierarchicis sunt celeritas et sensus superior.Tamen quaedam problemata cardinis MOS sensoriis gasi (exempli gratia caliditas operativa, diuturna stabilitas, pauper selectivity et reproducibilitas, humiditas effectus, etc.) adhuc exstant et compellendae sunt antequam in applicationibus practicis adhiberi possunt.Sensores hodierni gas sensores typice agunt ad altas temperaturas et multum consumunt potentiae, quae diuturnum tempus stabilitatem sensoris afficit.Duae sunt rationes communes ad hanc solvendam quaestionem: (1) evolutionem vis humilis sensoris astulae;(2) evolutionis novarum materiarum sensitivarum quae ad frigiditatem temperatam vel etiam ad locus temperatus operari possunt.Accessus ad progressionem actorum sensoris humilis potentiae est ad extenuandum magnitudinem sensoris fabricando laminas microheating in ceramicis et silicon163 fundatas.Ceramicae substructae laminae calefactionis micro circiter 50-70 mV per sensorem consumunt, dum optimized silicon substructio laminarum calefactionum Micro minimum potest consumere quantum 2 mW per sensorem cum continue operando ad 300 °C163.164.Novarum materiarum sensibilium progressio est efficax modus ad minuendam vim consummationis minuendo temperaturam operantem, et etiam stabilitatem sensorem emendare potest.Cum magnitudo MOS minui pergit ad augendam sensitivum sensoris, scelerisque stabilitas MOS magis provocationis fit, quae in sensorem deferre potest 165 .Praeterea temperatura caliditas diffusionem materiae in heterointerfacie et formatione mixtorum augmentorum, quae electronicarum sensoris proprietates afficit, promovet.Inquisitores referunt optimam temperaturam sensoris operantem reduci posse eligendo materias idoneas sentientes et MOS heteronanostructuras enucleando.Inquisitio methodi humilis temperaturae ad valde crystallinum MOS heteronanostructuras fabricandi alia est pollicitatio accessus ad stabilitatem meliorandam.
Electio MOS sensoriis alia est practica exitus sicut diversi vapores cum scopo gas coexistunt, cum MOS sensores saepe sensibiles sunt plus uno gasi et saepe sensus crucis exhibent.Itaque selectivity sensoris augere in gasorum scopum necnon ad alios vapores criticum est ad applicationes practicas.Super praeteritis paucis decenniis, electio partim est appellata ex structurae vestium sensoriis gasi, quae "nases electronicas (E-nasum)" vocant, in compositione cum analysi computativa algorithmorum sicut in disciplina vectoris quantitatis (LVQ), analysi principalis componentis (PCA); e.Problemata venerea.Quadrata minimae partiales (PLS), etc. 31, 32, 33, 34. Duae factores principales (numerus sensoriorum, quae cum genere materiae sentiendi et analysi computativae propinqua sunt) critica sunt ad augendam facultatem nasorum electronicarum. ad identify gases169.Tamen numerus sensorium augens plerumque plures processus fabricandi implicatos requirit, ergo criticum est methodum simplicem invenire ad perficiendum nasos electronicos emendandos.Praeterea MOS cum aliis materiis modificare potest etiam selectivity sensoris augere.Exempli gratia, deprehensio selectiva H2 obtineri potest ob bonam catalyticam MOS activitatem cum NP Pd modificatam.Nuper investigatores quidam MOS MOF superficiem ad meliorem sensorem selectivity ob exclusionem 171,172 cinxerunt.Hoc opere incitatus, munus materiale munus aliquod problema selectivity solvere potest.Sed multum laboris est adhuc faciendum in materia recta eligendo.
Reiterabilitas proprietatum sensuum sub iisdem condicionibus ac methodis factorum alia postulatio magni momenti est pro magnarum rerum productionibus et applicationibus practicis.Typice, modi centrifugationis et tingendi modi sunt humiles sumptus modi ad fabricandum altum throughput gas sensoriis.Sed in his processibus materia sensitiva ad aggregatum tendit et relatio inter materiam sensitivam et subiectam debilis fit 68, 138, 168. Quam ob rem sensus et stabilitas sensoris significanter corrumpitur et effectus producibilis fit.Aliae methodi fabricationis ut putris, ALD, depositio laser pulsu (PLD), et vapor corporis depositio (PVD) productionem permittit ut membranae bilayer vel multilayer MOS directe in ortae pii vel aluminae subiectae.Hae artes aedificationem materiae sensibilium evitant, sensorem reproducibilitatem obtinent et facundiam demonstrant magnarum productionis sensoriis tenuis veli-planaris.Attamen sensibilitas harum membranarum planae plerumque multo inferior est quam materiarum 3D nanostructarum ob parvas specificas superficiei superficiei et gas permeability 41,174.Nova consilia crescendi MOS heteronanostructuras in certis locis in microarrays structis et praecise continentes magnitudinem, crassitudinem et morphologiam materiarum sensibilium criticae sunt pro parvo sumptu fabricandi sensores lagani cum magna reproducibilitate et sensibilitate.For example, Liu et al.174 consilium summae deorsum et sursum acervatim proposuit ad crystallites altas throughputas fabricandas, crescendo in situ Ni(OH)2 nanowallarum in locis specificis..lagana pro microburners.
Insuper etiam pertinet ad effectum humiditatis sensoris considerare in applicationibus practicis.Moleculae aquae certare possunt cum moleculis oxygenii pro adsorptione situs in materiae sensoriis et responsabilitatem sensorem pro scopo gas afficiunt.Sicut dolor, aqua moleculae per sorptionem physicam agit, et etiam in forma radicalis hydroxyli vel hydroxyli existere potest in variis stationibus oxidationis per chemisorptionem.Praeterea, propter summam et variam humiditatem ambitus, certa responsio sensoris ad scopum felis magna est quaestio.Plures rationes amplificatae sunt ad hanc quaestionem compellare, ut gas preconcentration177, umor compensatio et cancellorum methodorum transversalium reciprocorum 178, necnon methodorum siccatio 179, 180.Sed hi modi sunt pretiosa, complexa, et sensus sensoris minuenda.Multa consilia vilia proponuntur ad effectus humiditatis supprimendos.Exempli gratia, ornans SnO2 cum Pd nanoparticulis conversionem oxygenii adsorbedi in particulas anionicas promovere potest, dum SnO2 officians cum materiis cum moleculis aquae alte affinitatis, ut NiO et CuO, sunt duo modi ne umor dependentiae ab aqua moleculis prohibeantur..Sensores 181, 182, 183. Praeterea effectus humiditatis etiam reduci potest utendo materias hydrophobicas ad formandas superficies hydrophobicas 36, 138, 184, 185;Attamen progressio sensoriis gasi umoris repugnantis adhuc in praematuro est, et graviores rationes ad has quaestiones compellare requiruntur.
In fine, emendationes in deprehensione perficiendi (exempli gratia, sensibilitas, selectivity, humilis optimae temperaturae operantis) factae sunt a MOS heteronanostructuris faciendis, et variae machinae detectae emendatae propositae sunt.Cum perscrutatio sentiendi mechanismum particularis sensoris, structura geometrica artificii ratio quoque habenda est.Investigatio in novas materias sensitivas et inquisitionem in machinas excogitandas, requiretur adhuc ad meliores effectus sensoriis gasi et electronicus reliquas provocationes in futurum.Pro moderatis notis sensoriis incedit, necesse est ut systematice condat necessitudinem inter syntheticam methodum sensorem materiarum et munus heteronanostructurarum.Praeterea studium reactionum et mutationum superficierum in heterointerfaces utentium methodorum characterisationum recentiorum adiuvari potest mechanismos suae perceptionis elucidare et commendationes praebere progressui sensoriis in materiis heteronanostructuris.Denique studium fabricationis sensoris recentioris strategies admittere potest fabricationem sensoriis gasi minimi in gradu lagani pro suis applicationibus industrialibus.
Genzel, NN et al.Investigatio longitudinalis gradus dioxidi indoor nitrogenis et symptomata respiratoria in pueris cum asthmate in locis urbanis.vicinia.Perspectiva sanitatis.116, 1428-1432 (2008).
Post tempus: Nov-04-2022
