የቤት ውስጥ ካርቦን ሞኖክሳይድ ካርቦን ዳይኦክሳይድ ሚቴን ክሎሪን እና ሌሎች ባለብዙ-መለኪያ ጋዝ ጠቋሚ ማንቂያ መሳሪያ

ከፍተኛ አፈፃፀም ፣ ተንቀሳቃሽ እና አነስተኛ የጋዝ ዳሳሾች ልማት በአካባቢ ቁጥጥር ፣ ደህንነት ፣ የህክምና ምርመራ እና ግብርና ላይ ትኩረት እያገኙ ነው።ከተለያዩ የፍተሻ መሳሪያዎች መካከል የብረት-ኦክሳይድ-ሴሚኮንዳክተር (MOS) ኬሞ-ተከላካይ ጋዝ ዳሳሾች ለንግድ አፕሊኬሽኖች በጣም ተወዳጅ ምርጫዎች ከፍተኛ መረጋጋት, ዝቅተኛ ዋጋ እና ከፍተኛ ስሜታዊነት ናቸው.የሴንሰሩን አፈፃፀም የበለጠ ለማሻሻል በጣም አስፈላጊ ከሆኑት አንዱ አቀራረቦች ናኖሶይዝድ MOS-based heterojunctions (hetero-nanostructured MOS) ከ MOS nanomaterials መፍጠር ነው።ሆኖም ግን, የ heteronostructured MOS ዳሳሽ የመዳሰሻ ዘዴ በጣም ውስብስብ ስለሆነ ከአንድ MOS ጋዝ ዳሳሽ የተለየ ነው.የዳሳሽ አፈጻጸም በተለያዩ መመዘኛዎች ተጎድቷል፣ ይህም ሚስጥራዊነት ያለው ቁሳቁስ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት (እንደ የእህል መጠን፣ የብልሽት ጥግግት እና የቁሳቁስ ኦክሲጅን ክፍት ቦታዎች)፣ የስራ ሙቀት እና የመሳሪያ መዋቅርን ጨምሮ።ይህ ግምገማ የተለያዩ ናኖ የተዋቀሩ የኤምኦኤስ ዳሳሾችን የመዳሰሻ ዘዴን በመተንተን ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸውን የጋዝ ዳሳሾች ለመንደፍ በርካታ ፅንሰ ሀሳቦችን ያቀርባል።በተጨማሪም, ሚስጥራዊነት ያለው ቁሳቁስ እና በሚሠራው ኤሌክትሮድ መካከል ባለው ግንኙነት የሚወሰነው የመሣሪያው የጂኦሜትሪክ መዋቅር ተጽእኖ ተብራርቷል.ሴንሰር ባህሪን በዘዴ ለማጥናት ይህ ጽሁፍ በተለያዩ የሄትሮኖኖስትራክቸሪድ ቁሶች ላይ የተመሰረተ የሶስት ዓይነተኛ የጂኦሜትሪ መሳሪያዎችን አጠቃላይ የአመለካከት ዘዴን ያስተዋውቃል እና ያብራራል።ይህ አጠቃላይ እይታ የጋዝ ዳሳሾችን ስሱ ዘዴዎችን ለሚማሩ እና ከፍተኛ አፈፃፀም የጋዝ ዳሳሾችን ለሚገነቡ ለወደፊቱ አንባቢዎች እንደ መመሪያ ሆኖ ያገለግላል።
የአየር ብክለት ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ የመጣ አሳሳቢ ችግር እና የሰዎች እና ህይወት ያላቸው ፍጥረታት ደህንነትን አደጋ ላይ የሚጥል ከባድ ዓለም አቀፍ የአካባቢ ችግር ነው.የጋዝ ብክለትን ወደ ውስጥ መተንፈስ ለብዙ የጤና ችግሮች እንደ የመተንፈሻ አካላት በሽታ, የሳንባ ካንሰር, ሉኪሚያ እና አልፎ ተርፎም ያለጊዜው ሞት ሊያስከትል ይችላል1,2,3,4.እ.ኤ.አ ከ2012 እስከ 2016 በሚሊዮን የሚቆጠሩ ሰዎች በአየር ብክለት ሕይወታቸው ያለፈ ሲሆን በየዓመቱ በቢሊዮን የሚቆጠሩ ሰዎች ለአየር ጥራት መጓደል ይጋለጣሉ።ስለዚህ ተንቀሳቃሽ እና አነስተኛ የጋዝ ዳሳሾችን ማዘጋጀት አስፈላጊ ነው ቅጽበታዊ ግብረመልስ እና ከፍተኛ የመለየት አፈፃፀም (ለምሳሌ፡ ስሜታዊነት፣ መራጭነት፣ መረጋጋት እና ምላሽ እና መልሶ ማግኛ ጊዜዎች)።ከአካባቢ ጥበቃ ክትትል በተጨማሪ የጋዝ ዳሳሾች በደህንነት 6፣7፣8፣ የህክምና ዲያግኖስቲክስ9፣10፣ aquaculture11 እና ሌሎች መስኮች12 ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ።
እስካሁን ድረስ በተለያዩ የመዳሰሻ ዘዴዎች ላይ የተመሰረቱ በርካታ ተንቀሳቃሽ ጋዝ ዳሳሾች እንደ ኦፕቲካል13,14,15,16,17,18, ኤሌክትሮኬሚካል19,20,21,22 እና የኬሚካል ተከላካይ ሴንሰሮች23,24.ከነሱ መካከል የብረት-ኦክሳይድ-ሴሚኮንዳክተር (MOS) ኬሚካዊ ተከላካይ ዳሳሾች በከፍተኛ መረጋጋት እና ዝቅተኛ ዋጋ 25,26 ምክንያት በንግድ መተግበሪያዎች ውስጥ በጣም ታዋቂ ናቸው።የተበከለው ትኩረት በ MOS ተቃውሞ ላይ ያለውን ለውጥ በመለየት በቀላሉ ሊታወቅ ይችላል.በ 1960 ዎቹ መጀመሪያ ላይ, በ ZnO ቀጭን ፊልሞች ላይ የተመሰረቱ የመጀመሪያዎቹ የኬሞ-ተከላካይ ጋዝ ዳሳሾች ሪፖርት ተደርገዋል, ይህም በጋዝ ማወቂያው መስክ ላይ ከፍተኛ ፍላጎት ፈጠረ27,28.ዛሬ፣ ብዙ የተለያዩ MOS እንደ ጋዝ ሚስጥራዊነት ያላቸው ቁሶች ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ እና በአካላዊ ንብረታቸው ላይ ተመስርተው በሁለት ምድቦች ሊከፈሉ ይችላሉ፡- n-type MOS with electrons as most charge carriers እና p-type MOS ከቀዳዳዎች ጋር እንደ አብዛኞቹ ቻርጅ ተሸካሚ።ክፍያ አጓጓዦች.በአጠቃላይ የ p-type MOS ከ n-type MOS ያነሰ ታዋቂ ነው ምክንያቱም የ p-type MOS (Sp) ኢንዳክቲቭ ምላሽ ከ n-type MOS ካሬ ሥር (\(S_p = \sqrt) ጋር ተመጣጣኝ ነው. ኤስ_n}ሆኖም፣ ነጠላ-ቤዝ የኤምኦኤስ ዳሳሾች አሁንም እንደ በቂ የማወቅ ገደብ፣ ዝቅተኛ ትብነት እና በተግባራዊ አፕሊኬሽኖች ውስጥ የመምረጥ ችግሮች ያጋጥሟቸዋል።የመምረጥ ጉዳዮችን በተወሰነ ደረጃ ማስተካከል የሚቻለው የሰንሰሮች ስብስቦችን በመፍጠር ("ኤሌክትሮኒካዊ አፍንጫዎች" ተብሎ የሚጠራው) እና የስሌት ትንታኔ ስልተ ቀመሮችን በማሰልጠን የቬክተር ኳንትላይዜሽን (LVQ)፣ ዋና አካል ትንተና (PCA) እና ከፊል ትንሹ ካሬ (PLS) ትንተና31፣ 32, 33, 34, 35. በተጨማሪም ዝቅተኛ-ልኬት MOS32,36,37,38,39 (ለምሳሌ አንድ-ልኬት (1D), 0D እና 2D nanomaterials) ምርት, እንዲሁም ሌሎች nanomaterials አጠቃቀም ( ለምሳሌ MOS40,41,42, Noble metal nanoparticles (NPs))43,44, carbon nanomaterials45,46 and conductive polymers47,48) nanoscale heterojunctions (ማለትም heteronostructured MOS) ለመፍጠር ሌሎች ከላይ የተጠቀሱትን ችግሮች ለመፍታት ተመራጭ አቀራረቦች ናቸው።ከተለምዷዊ ወፍራም MOS ፊልሞች ጋር ሲነጻጸር ዝቅተኛ-ልኬት MOS ከፍ ያለ የተለየ የገጽታ ስፋት ያለው ለጋዝ ማስታወቂያ የበለጠ ንቁ የሆኑ ቦታዎችን ያቀርባል እና የጋዝ ስርጭትን ማመቻቸት36,37,49.በተጨማሪም በ MOS ላይ የተመሰረቱ heteronostructures ንድፍ በሄትሮኢንቴፌስ ላይ የአገልግሎት አቅራቢ መጓጓዣን የበለጠ ማስተካከል ይችላል, ይህም በተለያዩ የአሠራር ተግባራት ምክንያት ከፍተኛ ለውጦችን ያመጣል.በተጨማሪም፣ በ MOS heteronanostructures ንድፍ ውስጥ የሚከሰቱት አንዳንድ ኬሚካላዊ ውጤቶች (ለምሳሌ የካታሊቲክ እንቅስቃሴ እና የተመሳሳይ ምላሾች) የሴንሰር አፈጻጸምን ሊያሻሽሉ ይችላሉ። ዳሳሽ አፈጻጸም፣ ዘመናዊ ኬሞ-ተከላካይ ዳሳሾች በተለምዶ ሙከራ እና ስህተት ይጠቀማሉ፣ ይህም ጊዜ የሚወስድ እና ውጤታማ ያልሆነ።ስለዚህ የከፍተኛ አፈፃፀም አቅጣጫዊ ዳሳሾችን ንድፍ ሊመራ ስለሚችል በ MOS ላይ የተመሰረተ የጋዝ ዳሳሾችን የመዳሰሻ ዘዴን መረዳት አስፈላጊ ነው.
በቅርብ ዓመታት ውስጥ, MOS ጋዝ ዳሳሾች በፍጥነት የተገነቡ እና አንዳንድ ሪፖርቶች MOS nanostructures55,56,57, ክፍል ሙቀት ጋዝ ዳሳሾች58,59, ልዩ MOS ሴንሰር ቁሳቁሶች60,61,62 እና ልዩ ጋዝ sensors63 ላይ ታትመዋል.በሌሎች ግምገማዎች ውስጥ ያለው የግምገማ ወረቀት የሚያተኩረው የጋዝ ዳሳሾችን የመዳሰሻ ዘዴን በማብራራት ላይ ያተኩራል በ MOS ውስጣዊ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ላይ የተመሰረተ, የኦክስጂን ክፍተቶች ሚና 64 , የሄትሮኖኖስትራክተሮች ሚና 55, 65 እና በሄትሮኢንቴይትስ 66 ላይ ክፍያ ማስተላለፍን ጨምሮ. በተጨማሪም. , ሌሎች ብዙ መለኪያዎች ሴንሰር አፈጻጸም ላይ ተጽዕኖ, heterostructure, የእህል መጠን, የክወና ሙቀት, ጉድለት ጥግግት, የኦክስጅን ክፍት ቦታዎች, እና እንኳ ክፍት ክሪስታል አውሮፕላኖች ሚስጥራዊነት ቁሳዊ25,67,68,69,70,71.72, 73. ነገር ግን, (አልፎ አልፎ የተጠቀሰው) የመሳሪያው ጂኦሜትሪክ መዋቅር, በዳሰሳ ቁስ እና በሚሠራው ኤሌክትሮድ መካከል ባለው ግንኙነት የሚወሰነው, እንዲሁም የሴንሰሩ74,75,76 ስሜትን በእጅጉ ይጎዳል (ለተጨማሪ ዝርዝሮች ክፍል 3 ይመልከቱ) .ለምሳሌ, Kumar et al.77 በተመሳሳዩ ቁስ ላይ የተመሰረቱ ሁለት የጋዝ ዳሳሾችን ሪፖርት አድርገዋል (ለምሳሌ፣ ባለ ሁለት ንብርብር ጋዝ ዳሳሾች በTiO2@NiO እና NiO@TiO2 ላይ የተመሰረቱ) እና በተለያዩ የመሳሪያ ጂኦሜትሪዎች ምክንያት በNH3 ጋዝ መቋቋም ላይ የተለያዩ ለውጦችን አስተውለዋል።ስለዚህ የጋዝ መቆጣጠሪያ ዘዴን ሲተነተን የመሳሪያውን መዋቅር ግምት ውስጥ ማስገባት አስፈላጊ ነው.በዚህ ግምገማ ውስጥ፣ ደራሲዎቹ ለተለያዩ የተለያዩ ናኖስትራክቸሮች እና የመሳሪያ አወቃቀሮች በ MOS ላይ የተመሰረቱ የመፈለጊያ ዘዴዎች ላይ ያተኩራሉ።ይህ ግምገማ የጋዝ መፈለጊያ ዘዴዎችን ለመረዳት እና ለመተንተን ለሚፈልጉ አንባቢዎች እንደ መመሪያ ሆኖ የሚያገለግል እና ለወደፊቱ ከፍተኛ አፈፃፀም የጋዝ ዳሳሾችን ለማዳበር አስተዋፅኦ ሊያደርግ ይችላል ብለን እናምናለን።
በለስ ላይ.1a በአንድ MOS ላይ የተመሰረተ የጋዝ ዳሳሽ ዘዴን መሰረታዊ ሞዴል ያሳያል.የሙቀት መጠኑ እየጨመረ በሄደ ቁጥር የኦክስጂን (O2) ሞለኪውሎች በኤምኦኤስ ገጽ ላይ መግባታቸው ኤሌክትሮኖችን ከኤምኦኤስ ይሳባሉ እና አኒዮኒክ ዝርያዎችን (እንደ O2- እና O- ያሉ) ይፈጥራሉ።ከዚያም በኤምኦኤስ 15, 23, 78 ላይ የኤሌክትሮን መሟጠጥ ንብርብር (ኢዲኤል) ለ n-type MOS ወይም ቀዳዳ ክምችት (HAL) ለፒ-አይነት MOS ይሠራል. ኤም.ኤስ.ኤስ. የገጽታ ኤም.ኦ.ኤስ (ኮንዳክሽን ባንድ) ወደ ላይ እንዲታጠፍ እና እምቅ እንቅፋት ይፈጥራል።በመቀጠልም አነፍናፊው ለታለመለት ጋዝ ሲጋለጥ በኤም.ኦ.ኤስ ላይ የተለጠፈው ጋዝ ከ ionክ ኦክሲጅን ዝርያዎች ጋር ምላሽ ይሰጣል ኤሌክትሮኖችን ይስባል (ኦክሳይድ ጋዝ) ወይም ኤሌክትሮኖችን ይለግሳል (ጋዝ ይቀንሳል)።በዒላማው ጋዝ እና በኤምኦኤስ መካከል ያለው የኤሌክትሮን ሽግግር የኤዲኤል ወይም HAL30,81 ስፋትን ማስተካከል ይችላል ይህም የ MOS ሴንሰር አጠቃላይ ተቃውሞ ላይ ለውጥ ያመጣል.ለምሳሌ፣ ለሚቀንስ ጋዝ፣ ኤሌክትሮኖች ከሚቀነሰው ጋዝ ወደ n-አይነት MOS ይተላለፋሉ፣ በዚህም ምክንያት ዝቅተኛ ኢዲኤል እና ዝቅተኛ የመቋቋም ችሎታ፣ n-type ሴንሰር ባህሪ ተብሎ ይጠራል።በአንጻሩ የፒ-አይነት MOS የ p-type ስሜታዊነት ባህሪን የሚወስን የሚቀንስ ጋዝ ሲጋለጥ, HAL ይቀንሳል እና በኤሌክትሮን ልገሳ ምክንያት ተቃውሞው ይጨምራል.ለኦክሳይድ ጋዞች፣ የአነፍናፊው ምላሽ ጋዞችን ከመቀነሱ ጋር ተቃራኒ ነው።
ለ n-type እና p-type MOS ጋዞችን በመቀነስ እና በማጣራት መሰረታዊ የመፈለጊያ ዘዴዎች ለ ሴሚኮንዳክተር ጋዝ ዳሳሾች ውስጥ የሚሳተፉ ቁልፍ ነገሮች እና ፊዚኮ-ኬሚካል ወይም ቁሳዊ ባህሪያት 89
ከመሠረታዊ የመፈለጊያ ዘዴ በተጨማሪ በተግባራዊ የጋዝ ዳሳሾች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት የጋዝ መፈለጊያ ዘዴዎች በጣም ውስብስብ ናቸው.ለምሳሌ፣ ትክክለኛው የጋዝ ዳሳሽ አጠቃቀም በተጠቃሚው ፍላጎት ላይ በመመስረት ብዙ መስፈርቶችን (እንደ ስሜታዊነት፣ መራጭነት እና መረጋጋት ያሉ) ማሟላት አለበት።እነዚህ መስፈርቶች ስሱ ከሆኑ ነገሮች አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ጋር በቅርበት የተያያዙ ናቸው.ለምሳሌ፣ Xu et al.71 በ SnO2 ላይ የተመሰረቱ ዳሳሾች ከፍተኛውን የስሜት መጠን የሚያገኙት የክሪስታል ዲያሜትሩ (መ) ከ SnO271 የ Debye ርዝመት (λD) እጥፍ ወይም ከዚያ ያነሰ በሚሆንበት ጊዜ አሳይቷል።መቼ d ≤ 2λD ፣ SnO2 የኦ2 ሞለኪውሎች ማስታወቂያ ከተሰራ በኋላ ሙሉ በሙሉ ይሟጠጣል ፣ እና የአነፍናፊው ምላሽ ለሚቀነሰው ጋዝ ከፍተኛ ነው።በተጨማሪም፣ ሌሎች የተለያዩ መመዘኛዎች የክወና ሙቀትን፣ የክሪስታል ጉድለቶችን እና የመዳሰሻ ቁሳቁሶችን እንኳን የተጋለጡ ክሪስታል አውሮፕላኖችን ጨምሮ የዳሳሽ አፈጻጸም ላይ ተጽእኖ ሊያሳድሩ ይችላሉ።በተለይም, የክወና ሙቀት ተጽዕኖ adsorption እና ዒላማ ጋዝ desorption መካከል ያለውን በተቻለ ውድድር, እንዲሁም adsorbed ጋዝ ሞለኪውሎች እና የኦክስጅን ቅንጣቶች መካከል ላዩን reactivity ተብራርቷል4,82.የክሪስታል ጉድለቶች ተጽእኖ ከኦክስጂን ክፍተቶች ይዘት ጋር በጥብቅ የተያያዘ ነው [83, 84].የክሪስታል ፊቶች 67,85,86,87 በተለያዩ አጸፋዊ እንቅስቃሴዎች የአነፍናፊው አሠራር ሊጎዳ ይችላል።ዝቅተኛ ጥግግት ያላቸው ክፍት ክሪስታል አውሮፕላኖች ከፍተኛ ኃይል ያላቸው ያልተቀናጁ የብረት ማሰሪያዎችን ያሳያሉ፣ ይህም የገጽታ ማስታወቂያን እና ምላሽ ሰጪነትን ያበረታታሉ88።ሠንጠረዥ 1 በርካታ ቁልፍ ነገሮችን እና ተያያዥነት ያላቸው የተሻሻሉ የአመለካከት ስልቶችን ይዘረዝራል።ስለዚህ እነዚህን የቁሳቁስ መመዘኛዎች በማስተካከል የማወቂያ አፈፃፀም ሊሻሻል ይችላል, እና የሴንሰሩን አፈፃፀም የሚነኩ ዋና ዋና ነገሮችን መወሰን በጣም አስፈላጊ ነው.
Yamazoe89 እና Shimanoe et al.68,71 ዳሳሽ ግንዛቤ ያለውን የንድፈ ዘዴ ላይ ጥናቶች በርካታ አከናውኗል እና አነፍናፊ አፈጻጸም ላይ ተጽዕኖ ሦስት ነጻ ቁልፍ ነገሮች ሐሳብ, በተለይ ተቀባይ ተግባር, transducer ተግባር, እና መገልገያ (ምስል 1 ለ)..ተቀባይ ተግባር የ MOS ወለል ከጋዝ ሞለኪውሎች ጋር የመገናኘት ችሎታን ያመለክታል።ይህ ተግባር ከኤምኦኤስ ኬሚካላዊ ባህሪያት ጋር በቅርበት የተዛመደ እና የውጭ ተቀባይዎችን (ለምሳሌ የብረት ኤንፒኤስ እና ሌሎች MOS) በማስተዋወቅ ሊሻሻል ይችላል.የመቀየሪያው ተግባር የሚያመለክተው በጋዝ እና በኤምኦኤስ ወለል መካከል ያለውን ምላሽ ወደ ኤሌክትሪክ ምልክት በ MOS የእህል ድንበሮች ላይ የመቀየር ችሎታን ነው።ስለዚህ, የስሜት ህዋሳት ተግባር በ MOC ቅንጣት መጠን እና የውጭ ተቀባይ ተቀባይዎች ብዛት በእጅጉ ይጎዳል.Katoch et al.90 እንደዘገበው የ ZnO-SnO2 ናኖፊብሪልስ የእህል መጠን መቀነስ በርካታ የሂትሮጅኖች መፈጠር እና የዳሳሽ ስሜታዊነት መጨመር ከትራንስዱስተር ተግባር ጋር ይጣጣማል።Wang et al.91 የተለያዩ የ Zn2GeO4 የእህል መጠኖችን በማነፃፀር የእህል ድንበሮችን ካስተዋወቁ በኋላ የ 6.5 እጥፍ የሴንሴሴቲቭነት መጨመር አሳይተዋል።መገልገያ ጋዝ ለውስጣዊው የ MOS መዋቅር መኖሩን የሚገልጽ ሌላ ቁልፍ ዳሳሽ አፈጻጸም ነው.የጋዝ ሞለኪውሎች ከውስጣዊው MOS ጋር ወደ ውስጥ ዘልቀው መግባት ካልቻሉ፣ የሴንሰሩ ስሜታዊነት ይቀንሳል።ጠቃሚነቱ ከአንድ የተወሰነ ጋዝ ስርጭት ጥልቀት ጋር በቅርበት የተዛመደ ነው, ይህም በሰሜናዊው ቁሳቁስ ቀዳዳ መጠን ላይ የተመሰረተ ነው.Sakai et al.92 የሴንሰሩን የጭስ ማውጫ ጋዞችን ስሜታዊነት በመቅረጽ ሁለቱም የጋዝ ሞለኪውላዊ ክብደት እና የሴንሰሩ ሽፋን ቀዳዳ ራዲየስ በሴንሰሩ ገለፈት ውስጥ በተለያየ የጋዝ ስርጭት ጥልቀት ላይ ያለውን የስሜት መጠን ላይ ተጽዕኖ እንደሚያሳድር አረጋግጧል።ከላይ ያለው ውይይት እንደሚያሳየው ከፍተኛ አፈፃፀም ያለው የጋዝ ዳሳሾች በተቀባይ ተቀባይ ተግባር፣ በትራንስዱስተር ተግባር እና በፍጆታ በማመጣጠን እና በማሻሻል ሊዳብሩ ይችላሉ።
ከላይ ያለው ሥራ የአንድ ነጠላ MOS መሰረታዊ ግንዛቤ ዘዴን ያብራራል እና በ MOS አፈፃፀም ላይ ተጽዕኖ ያላቸውን በርካታ ምክንያቶች ያብራራል።ከነዚህ ምክንያቶች በተጨማሪ በሄትሮስትራክቸር ላይ የተመሰረቱ የጋዝ ዳሳሾች የሴንሰር እና ተቀባይ ተግባራትን በእጅጉ በማሻሻል የሴንሰሩን አፈፃፀም የበለጠ ሊያሻሽሉ ይችላሉ.በተጨማሪም heteronostructures የካታሊቲክ ግብረመልሶችን በማሳደግ፣የክፍያ ማስተላለፍን በመቆጣጠር እና ተጨማሪ የማስተዋወቂያ ጣቢያዎችን በመፍጠር የሴንሰር አፈጻጸምን የበለጠ ማሻሻል ይችላሉ።እስካሁን ድረስ፣ በ MOS heteronanostructures ላይ የተመሰረቱ ብዙ የጋዝ ዳሳሾች ስለ የተሻሻለ ዳሰሳ95,96,97 ለመወያየት ተምረዋል።ሚለር እና ሌሎች.55 የወለል-ጥገኛ፣ የበይነገጽ-ጥገኛ እና የመዋቅር-ጥገኛን ጨምሮ የሄትሮኖኖስትራክቸሮችን ስሜታዊነት ሊያሻሽሉ የሚችሉ በርካታ ስልቶችን ጠቅለል አድርጎ ገልጿል።ከነሱ መካከል ፣በይነገጽ ላይ የተመሠረተ የማጉላት ዘዴ ሁሉንም የበይነገጽ ግንኙነቶችን በአንድ ንድፈ ሐሳብ ለመሸፈን በጣም የተወሳሰበ ነው ፣ ምክንያቱም በ heteronostructured ቁሶች ላይ የተመሰረቱ የተለያዩ ዳሳሾች (ለምሳሌ nn-heterojunction ፣ pn-heterojunction ፣ pp-heterojunction ፣ ወዘተ) ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ ። .ሾትኪ ኖት)።በተለምዶ፣ MOS ላይ የተመሰረቱ heteronostructured ዳሳሾች ሁል ጊዜ ሁለት ወይም ከዚያ በላይ የላቀ ዳሳሽ ስልቶችን ያካትታሉ98,99,100።የእነዚህ የማጉላት ስልቶች የተቀናጀ ተጽእኖ የሴንሰር ምልክቶችን መቀበል እና ሂደትን ሊያሳድግ ይችላል።ስለሆነም ተመራማሪዎች እንደፍላጎታቸው ከታች ወደ ላይ ያሉ የጋዝ ዳሳሾችን እንዲያዳብሩ ለመርዳት በተለያዩ ናኖ መዋቅር ባላቸው ቁሶች ላይ ተመስርተው የሴንሰሮችን ግንዛቤ ዘዴ መረዳት ወሳኝ ነው።በተጨማሪም, የመሣሪያው የጂኦሜትሪ መዋቅር ደግሞ ጉልህ ዳሳሽ 74, 75, 76 ያለውን ትብነት ላይ ተጽዕኖ ሊያሳድር ይችላል. ስልታዊ ወደ ዳሳሽ ባህሪ ለመተንተን, የተለያዩ heteronanostructured ቁሶች ላይ የተመሠረተ ሦስት መሣሪያ መዋቅሮች መካከል አነፍናፊ ስልቶች ይቀርባሉ ይሆናል. እና ከዚህ በታች ተብራርቷል.
በኤምኦኤስ ላይ የተመሰረቱ የጋዝ ዳሳሾች ፈጣን እድገት፣ የተለያዩ ሄትሮ-ናኖስትራክቸር MOS ቀርበዋል።በ heterointerface ላይ ያለው የክፍያ ዝውውሩ በተለያዩ የፌርሚ ደረጃዎች (ኢኤፍ) አካላት ይወሰናል.በ heterointerface ላይ ኤሌክትሮኖች የፌርሚ ደረጃቸው ሚዛኑን እስኪያገኝ ድረስ ከአንዱ ጎን በትልቁ ኢኤፍ ወደ ሌላኛው ጎን ይንቀሳቀሳሉ ።ከዚያም በ heterointerface ላይ ያሉት ተሸካሚዎች ተሟጠዋል እና የተዳከመ ንብርብር ይሠራሉ.አንዴ ዳሳሹ ወደ ዒላማው ጋዝ ከተጋለጠ፣ heteronostructured MOS ድምጸ ተያያዥ ሞደም ትኩረቱ ይለወጣል፣ ልክ እንደ ማገጃው ቁመት፣ በዚህም የመለየት ምልክቱን ያሳድጋል።በተጨማሪም የተለያዩ የሄትሮኖኖስትራክተሮችን የማምረት ዘዴዎች በእቃዎች እና በኤሌክትሮዶች መካከል ወደ ተለያዩ ግንኙነቶች ይመራሉ, ይህም ወደ ተለያዩ የመሳሪያዎች ጂኦሜትሪ እና የተለያዩ የመዳሰሻ ዘዴዎችን ያመጣል.በዚህ ግምገማ ውስጥ ሶስት የጂኦሜትሪክ መሳሪያ አወቃቀሮችን እናቀርባለን እና ለእያንዳንዱ መዋቅር የመዳሰሻ ዘዴን እንነጋገራለን.
ምንም እንኳን heterojunctions በጋዝ ማወቂያ አፈፃፀም ውስጥ በጣም ጠቃሚ ሚና ቢጫወቱም ፣ የሴንሰር ማስተላለፊያ ቻናል ቦታ በመሣሪያው ጂኦሜትሪ ላይ በጣም ጥገኛ ስለሆነ የጠቅላላው ዳሳሽ መሣሪያ ጂኦሜትሪ እንዲሁ የመለየት ባህሪን በእጅጉ ሊነካ ይችላል።በስእል 2 ላይ እንደሚታየው ሦስት ዓይነተኛ ጂኦሜትሪ heterojunction MOS መሳሪያዎች እዚህ ላይ ተብራርተዋል, በስእል 2. በመጀመሪያው ዓይነት, ሁለት የ MOS ግንኙነቶች በዘፈቀደ በሁለት ኤሌክትሮዶች መካከል ይሰራጫሉ, እና የመተላለፊያ ቻናል መገኛ ቦታ በዋናው MOS ይወሰናል, ሁለተኛው ደግሞ. ከተለያዩ MOS የተለያዩ ናኖስትራክተሮች መፈጠር ፣ አንድ MOS ብቻ ከኤሌክትሮል ጋር የተገናኘ።ኤሌክትሮጁን ተያይዟል, ከዚያም የመተላለፊያው ቻናል ብዙውን ጊዜ በ MOS ውስጥ የሚገኝ እና በቀጥታ ከኤሌክትሮል ጋር የተገናኘ ነው.በሦስተኛው ዓይነት, ሁለት ቁሳቁሶች በሁለት ኤሌክትሮዶች መካከል ተለይተው በተቀመጡት መሳሪያዎች መካከል በተፈጠረው ኤችአይሮጅን አማካኝነት መሳሪያውን ይመራሉ.
በቅንጅቶች መካከል ያለው ሰረዝ (ለምሳሌ “SnO2-NiO”) የሚያመለክተው ሁለቱ ክፍሎች በቀላሉ የተቀላቀሉ መሆናቸውን ነው (አይነት I)።በሁለት ግንኙነቶች መካከል ያለው የ "@" ምልክት (ለምሳሌ "SnO2@NiO") የሚያመለክተው የስካፎልድ ቁሳቁስ (ኒኦ) በ SnO2 ለ II ሴንሰር መዋቅር ያጌጠ ነው።slash (ለምሳሌ “NiO/SnO2”) የ III ዓይነት ዳሳሽ ዲዛይን ያሳያል።
በ MOS ውህዶች ላይ ለተመሠረቱ የጋዝ ዳሳሾች, ሁለት የ MOS ንጥረ ነገሮች በኤሌክትሮዶች መካከል በዘፈቀደ ይሰራጫሉ.የ MOS ውህዶችን ለማዘጋጀት ብዙ የማምረት ዘዴዎች ተዘጋጅተዋል, እነዚህም ሶል-ጄል, ኮፕረሲፒቴሽን, ሃይድሮተርማል, ኤሌክትሮስፒኒንግ እና ሜካኒካል ድብልቅ ዘዴዎች98,102,103,104.በቅርቡ፣ የብረት-ኦርጋኒክ ማዕቀፎች (MOFs)፣ ከብረት ማዕከሎች እና ኦርጋኒክ ማያያዣዎች የተውጣጡ ባለ ቀዳዳ ክሪስታላይን የተዋቀሩ ቁሶች ክፍል፣ ባለ ቀዳዳ MOS ውህዶች105,106,107,108 ለመሥራት እንደ አብነት ጥቅም ላይ ውለዋል።ምንም እንኳን የ MOS ውህዶች መቶኛ ተመሳሳይ ቢሆንም ፣ የተለያዩ የማምረቻ ሂደቶችን ሲጠቀሙ የስሜታዊነት ባህሪያቱ በእጅጉ ሊለያዩ እንደሚችሉ ልብ ሊባል ይገባል ። ( ሞ፡ Sn = 1፡1.9 ) እና የተለያዩ የመፈብረክ ዘዴዎች ወደ ተለያዩ ስሜታዊነት እንደሚመሩ ተገንዝበዋል።ሻፖሽኒክ እና ሌሎች.110 እንደዘገበው የ SnO2-TiO2 በጋዝ H2 ላይ ያለው ምላሽ በተመሳሳይ የ Sn/Ti ሬሾ እንኳን ቢሆን በሜካኒካል ከተደባለቁ ቁሳቁሶች የተለየ ነው።ይህ ልዩነት የሚነሳው በMOP እና MOP ክሪስታላይት መጠን መካከል ያለው ግንኙነት በተለያዩ የማዋሃድ ዘዴዎች ስለሚለያይ ነው109,110.የእህል መጠን እና ቅርፅ ከለጋሾች ጥግግት እና ሴሚኮንዳክተር አይነት ጋር ሲጣጣሙ, የእውቂያው ጂኦሜትሪ ካልተለወጠ 110 ምላሹ ተመሳሳይ መሆን አለበት.ስቴርዝ እና ሌሎች.111 የ SnO2-Cr2O3 core-sheath (CSN) nanofibers እና ground SnO2-Cr2O3 CSNs የመለየት ባህሪያት ከሞላ ጎደል ተመሳሳይ መሆናቸውን ዘግቧል፣ ይህም የ nanofiber morphology ምንም ጥቅም እንደማይሰጥ ይጠቁማል።
ከተለያዩ የማምረት ዘዴዎች በተጨማሪ የሁለቱ የተለያዩ MOSFET ሴሚኮንዳክተር ዓይነቶች የሴንሰሩን ስሜት ይጎዳሉ።ሁለቱ MOSFETs አንድ ዓይነት ሴሚኮንዳክተር (nn ወይም pp junction) ወይም የተለያዩ ዓይነቶች (pn junction) መሆናቸው ላይ በመመስረት ተጨማሪ በሁለት ምድቦች ሊከፈል ይችላል።የጋዝ ዳሳሾች በአንድ ዓይነት የ MOS ውህዶች ላይ የተመሰረቱ ሲሆኑ፣ የሁለቱን MOS የሞላር ሬሾን በመቀየር፣ የስሜታዊነት ምላሽ ባህሪው ሳይለወጥ ይቀራል፣ እና የሴንሰር ስሜታዊነት እንደ nn- ወይም pp-heterojunctions ብዛት ይለያያል።በተዋሃዱ ውስጥ አንድ አካል ሲበዛ (ለምሳሌ 0.9 ZnO-0.1 SnO2 ወይም 0.1 ZnO-0.9 SnO2)፣ የማስተላለፊያ ቻናል የሚወሰነው በዋና ኤም.ኦ.ኤስ ነው።የሁለቱ አካላት ሬሾዎች ሲነጻጸሩ፣ የመተላለፊያው ቻናል በሄትሮጁንሽን98,102 የበላይ እንደሆነ ይታሰባል።Yamazoe እና ሌሎች.112,113 እንደዘገበው የሁለቱ አካላት heterocontact ክልል የሴንሰሩን ስሜት በእጅጉ ሊያሻሽል ይችላል ምክንያቱም በተለያዩ የክፍሎች አሠራር ምክንያት የተፈጠረው heterojunction ማገጃ ለኤሌክትሮኖች የተጋለጠውን ሴንሰር ተንሸራታች ተንቀሳቃሽነት በትክክል መቆጣጠር ይችላል።የተለያዩ የአካባቢ ጋዞች 112,113.በለስ ላይ.ምስል 3a እንደሚያሳየው በSnO2-ZnO ፋይበርስ ተዋረዳዊ መዋቅሮች ላይ የተመሰረቱ ዳሳሾች የተለያዩ የ ZnO ይዘቶች (ከ 0 እስከ 10 ሞል % Zn) ኢታኖልን እየመረጡ ማወቅ ይችላሉ።ከነሱ መካከል, በ SnO2-ZnO ፋይበር (7 mol.% Zn) ላይ የተመሰረተ ዳሳሽ ከፍተኛ መጠን ያለው ከፍተኛ መጠን ያለው የሄትሮሮጅኖች መፈጠር እና የተወሰነ የቦታ ስፋት በመጨመር, የመቀየሪያውን ተግባር ጨምሯል እና ተሻሽሏል. ስሜታዊነት 90 ሆኖም፣ የZnO ይዘት ወደ 10 ሞል.% በጨመረ ቁጥር፣ SnO2-ZnO ውህድ የገጽታ ማንቃት ቦታዎችን መጠቅለል እና የመዳሰሻ ስሜትን85 ሊቀንስ ይችላል።በNiO-NiFe2O4 pp heterojunction ውህዶች ከተለያዩ የFe/Ni ሬሾዎች (ምስል 3b)114 ላይ ለተመሠረቱ ዳሳሾችም ተመሳሳይ አዝማሚያ ይስተዋላል።
የ SnO2-ZnO ፋይበር (7 mol.% Zn) እና ለተለያዩ ጋዞች ዳሳሽ ምላሽ በ 100 ፒፒኤም በ 260 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ውስጥ የኤስኤም ምስሎች;54b በንጹህ NiO እና NiO-NiFe2O4 ውህዶች ላይ የተመሰረቱ ዳሳሾች ምላሾች በ 50 ፒፒኤም የተለያዩ ጋዞች, 260 ° ሴ;114 (ሐ) በ xSnO2- (1-x) Co3O4 ስብጥር እና የ xSnO2- (1-x) Co3O4 ቅንብር በ 10 ppm CO, acetone, C6H6 እና SO2 ውስጥ ያለውን ተጓዳኝ የመቋቋም እና ትብነት ምላሽ ውስጥ የአንጓዎች ብዛት ንድፍ ንድፍ. ጋዝ በ 350 ° ሴ የ Sn/Co 98 የሞላር ሬሾን በመቀየር
የ pn-MOS ውህዶች በMOS115 አቶሚክ ጥምርታ ላይ በመመስረት የተለያዩ የትብነት ባህሪ ያሳያሉ።በአጠቃላይ የ MOS ውህዶች የስሜት ህዋሳት ባህሪ በጣም ጥገኛ ነው MOS ለሴንሰሩ ዋና ማስተላለፊያ ሰርጥ ሆኖ ያገለግላል።ስለዚህ, የተቀነባበሩትን መቶኛ ስብጥር እና nanostructure መለየት በጣም አስፈላጊ ነው.Kim et al.98 ተከታታይ xSnO2 ± (1-x) Co3O4 ውህድ ናኖፋይበርስ ኤሌክትሮስፒን በማድረግ እና የሴንሰር ባህሪያቸውን በማጥናት ይህንን መደምደሚያ አረጋግጠዋል።የ SnO2-Co3O4 ጥምር ዳሳሽ ባህሪ የ SnO2 (ምስል 3c) 98 በመቶኛ በመቀነስ ከ n-አይነት ወደ ፒ-አይነት መቀየሩን ተመልክተዋል።በተጨማሪም, heterojunction-የበላይነት ዳሳሾች (0.5 SnO2-0.5 Co3O4 ላይ የተመሠረተ) homojunction-አውራ ዳሳሾች (ለምሳሌ, ከፍተኛ SnO2 ወይም Co3O4 ዳሳሾች) ጋር ሲነጻጸር C6H6 ከፍተኛ ማስተላለፍ ተመኖች አሳይተዋል.የ0.5 SnO2-0.5 Co3O4 ላይ የተመሰረተ ዳሳሽ ያለው ከፍተኛ የመቋቋም ችሎታ እና የአጠቃላይ ዳሳሽ መቋቋምን የመቀየር ከፍተኛ ችሎታው ለ C6H6 ከፍተኛ ተጋላጭነት አስተዋፅኦ ያደርጋል።በተጨማሪም፣ ከ SnO2-Co3O4 heterointerfaces የሚመነጩ የላቲስ አለመዛመድ ጉድለቶች ለጋዝ ሞለኪውሎች ተመራጭ ማስታወቂያ ጣቢያዎችን ሊፈጥሩ ይችላሉ፣ በዚህም የሴንሰር ምላሽ109,116ን ያሳድጋል።
ከሴሚኮንዳክተር አይነት MOS በተጨማሪ የ MOS ውህዶች የንክኪ ባህሪ የ MOS-117 ኬሚስትሪ በመጠቀም ሊበጁ ይችላሉ።Huo et al.117 የ Co3O4-SnO2 ውህዶችን ለማዘጋጀት ቀላል የሶክ-ቤክ ዘዴን ተጠቅመዋል እና በCo/Sn የሞላር ሬሾ 10% ሴንሰሩ ለH2 የp-አይነት ማወቂያ ምላሽ እና ለ n-አይነት ትብነት አሳይቷል። H2.ምላሽ.ለ CO፣ H2S እና NH3 ጋዞች ዳሳሽ ምላሾች በስእል 4a117 ይታያሉ።በዝቅተኛ Co/Sn ሬሾዎች፣ ብዙ ግብረ ሰዶማውያን በ SnO2 ± SnO2 nanograin ድንበሮች ላይ ይመሰርታሉ እና የ n-አይነት ዳሳሽ ምላሾች ለ H2 (ምስል 4b,c)115 ያሳያሉ።በ Co/Sn ጥምርታ እስከ 10 ሞል.%፣ ከSnO2-SnO2 homojunctions ይልቅ፣ ብዙ Co3O4-SnO2 heterojunctions በአንድ ጊዜ ተፈጥረዋል (ምስል 4d)።Co3O4 ከH2 አንጻር የቦዘነ እና SnO2 ከH2 ጋር ጠንከር ያለ ምላሽ ስለሚሰጥ፣ የ H2 ምላሽ በአዮኒክ ኦክሲጅን ዝርያዎች ላይ በዋነኝነት የሚከሰተው በ SnO2117 ወለል ላይ ነው።ስለዚህ ኤሌክትሮኖች ወደ SnO2 ይንቀሳቀሳሉ እና Ef SnO2 ወደ ኮንዳክሽን ባንድ ይቀየራል, Ef Co3O4 ግን ሳይለወጥ ይቆያል.በውጤቱም, የሴንሰሩ የመቋቋም አቅም ይጨምራል, ይህም ከፍተኛ የ Co/Sn ጥምርታ ያላቸው ቁሳቁሶች የ p-አይነት ዳሳሽ ባህሪን ያሳያሉ (ምስል 4e).በተቃራኒው የ CO, H2S እና NH3 ጋዞች በ SnO2 እና Co3O4 ንጣፎች ላይ ከአዮኒክ ኦክሲጅን ዝርያዎች ጋር ምላሽ ይሰጣሉ, እና ኤሌክትሮኖች ከጋዝ ወደ ዳሳሽ ይንቀሳቀሳሉ, በዚህም ምክንያት የግርዶሽ ቁመት እና የ n-አይነት ስሜታዊነት ይቀንሳል (ምስል 4f)..ይህ የተለየ ዳሳሽ ባህሪ Co3O4 ከተለያዩ ጋዞች ጋር በተለያየ አፀፋዊ ምላሽ ምክንያት ነው, ይህም በዪን እና ሌሎች ተጨማሪ የተረጋገጠ ነው.118 .በተመሳሳይ, Katoch et al.119 የ SnO2-ZnO ጥንቅሮች ጥሩ የመምረጥ ችሎታ እና ለH2 ከፍተኛ ስሜት እንዳላቸው አሳይቷል።ይህ ባህሪ የሚከሰተው H አቶሞች በቀላሉ ወደ ZnO O ቦታ ሊገቡ ስለሚችሉ ነው ምክንያቱም በ H-orbital H እና በ P-orbital መካከል ባለው ኃይለኛ ድቅል ምክንያት የ ZnO120,121 ሜታላይዜሽን ያስከትላል።
የ Co/Sn-10% ተለዋዋጭ የመቋቋም ኩርባዎች እንደ H2 ፣ CO ፣ NH3 እና H2S ፣ b ፣ c Co3O4/SnO2 ድብልቅ ዳሳሽ ሜካኒካል ዲያግራም ለ H2 በዝቅተኛ % ሜትር።Co/Sn፣ df Co3O4 ሜካኒዝም የH2 እና CO፣ H2S እና NH3 ከከፍተኛ የኮ/ኤስን/SnO2 ውህድ ጋር መለየት
ስለዚህ, ተገቢውን የፋብሪካ ዘዴዎችን በመምረጥ, የተቀነባበሩትን የእህል መጠን በመቀነስ እና የ MOS ውህዶች ሞላር ሬሾን በማመቻቸት የ I-type ሴንሰርን ስሜት ማሻሻል እንችላለን.በተጨማሪም ፣ ስለ ሚስጥራዊነት ያለው ቁሳቁስ ኬሚስትሪ ጥልቅ ግንዛቤ የመመርመሪያውን ዳሳሽ የበለጠ ሊያሳድግ ይችላል።
ዓይነት II ሴንሰር መዋቅሮች አንድ “ማስተር” ናኖ ማቴሪያል እና ሁለተኛ ወይም ሌላው ቀርቶ ሶስተኛ ናኖ ማቴሪያልን ጨምሮ የተለያዩ የተለያየ ናኖ መዋቅር ያላቸው ቁሳቁሶችን ሊጠቀም የሚችል ሌላ ታዋቂ ሴንሰር መዋቅር ነው።ለምሳሌ አንድ-ልኬት ወይም ባለ ሁለት-ልኬት ቁሶች በ nanoparticles ያጌጡ ኮር-ሼል (ሲኤስ) እና ባለ ብዙ ሽፋን heteronostructured ቁሶች በተለምዶ II ዓይነት ሴንሰር መዋቅሮች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ እና ከዚህ በታች በዝርዝር እንነጋገራለን.
የመጀመሪያው heteronostructure ቁሳዊ (ያጌጡ heteronanostructure) ለ, የበለስ. 2 ለ (1) ላይ እንደሚታየው, አነፍናፊ conductive ሰርጦች ቤዝ ቁሳዊ ጋር የተገናኙ ናቸው.በ heterojunctions ምስረታ ምክንያት፣ የተስተካከሉ ናኖፓርቲሎች ለጋዝ ማስታወቂያ ወይም መሟጠጥ የበለጠ ምላሽ ሰጪ ቦታዎችን ሊሰጡ ይችላሉ፣ እና እንዲሁም የግንዛቤ አፈጻጸምን ለማሻሻል እንደ ማበረታቻዎች ሆነው ያገለግላሉ109,122,123,124።Yuan et al.41 WO3 nanowires በ CeO2 ናኖዶት ማስጌጥ በ CeO2@WO3 heterointerface እና በ CeO2 ወለል ላይ ተጨማሪ የማስተዋወቂያ ቦታዎችን እንደሚያቀርብ እና ተጨማሪ የኬሚሰርድ ኦክሲጅን ዝርያዎችን ከ acetone ጋር ማፍራት እንደሚቻል ጠቁመዋል።ጉናዋን እና ሌሎች.125. በአንድ-ልኬት Au@α-Fe2O3 ላይ የተመሰረተ እጅግ በጣም ከፍተኛ የስሜት መጠን ያለው አሴቶን ሴንሰር ቀርቧል እና የሴንሰሩን ስሜት የሚቆጣጠረው O2 ሞለኪውሎችን እንደ ኦክሲጅን ምንጭ በማንቃት እንደሆነ ተስተውሏል.የ Au NPs መኖር የኦክስጅን ሞለኪውሎችን ወደ ላቲስ ኦክሲጅን በመከፋፈል የአሴቶን ኦክሳይድን የሚያበረታታ እንደ ማበረታቻ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል።ተመሳሳይ ውጤቶች በ Choi et al.9 የ Pt ካታላይስት የተጣመሩ የኦክስጂን ሞለኪውሎችን ወደ ionized የኦክስጂን ዝርያዎች ለመለየት እና ለአሴቶን ስሜታዊ ምላሽ ለመስጠት ጥቅም ላይ የዋለበት።እ.ኤ.አ. በ 2017 ተመሳሳይ የምርምር ቡድን bimetallic nanoparticles በካታላይዜስ ውስጥ ከአንድ ክቡር የብረት ናኖፓርቲሎች የበለጠ ቀልጣፋ ናቸው ፣በስእል 5126 ላይ እንደሚታየው ። አማካይ መጠን ከ 3 nm ያነሰ.ከዚያም ኤሌክትሮስፒን ዘዴን በመጠቀም PtM@WO3 nanofibers ወደ acetone ወይም H2S (ምስል 5b-g) ስሜታዊነት እና ምርጫን ለመጨመር ተገኝተዋል.በቅርብ ጊዜ ነጠላ አቶም ማነቃቂያዎች (SACs) በአተሞች እና በተስተካከሉ የኤሌክትሮኒክስ መዋቅሮች 127,128 ከፍተኛው ቅልጥፍና ምክንያት በካታሊሲስ እና በጋዝ ትንተና መስክ እጅግ በጣም ጥሩ ውጤት አሳይተዋል ።ሺን እና ሌሎች.129 Pt-SA anchored carbon nitride (MCN)፣ SnCl2 እና PVP nanosheets እንደ ኬሚካላዊ ምንጮች Pt@MCN@SnO2 ኢንላይን ፋይበርን ለጋዝ መፈለጊያ ተጠቀሙ።የPt@MCN በጣም ዝቅተኛ ይዘት (ከ0.13 wt.% እስከ 0.68 wt.%) ቢሆንም፣ ጋዝ ፎርማለዳይድ Pt@MCN@SnO2 የማግኘት አፈጻጸም ከሌሎች የማጣቀሻ ናሙናዎች (ንፁህ SnO2፣ MCN@SnO2 እና Pt NPs@) የላቀ ነው። SnO2)..ይህ እጅግ በጣም ጥሩ የማወቂያ አፈጻጸም ለከፍተኛው የአቶሚክ ቅልጥፍና የPt SA ማነቃቂያ እና ዝቅተኛው የ SnO2129 ገቢር ሳይቶች ሽፋን ነው ሊባል ይችላል።
PtM-apo (PtPd, PtRh, PtNi) nanoparticles ለማግኘት Apoferritin-የተጫነው የማሸግ ዘዴ;የ bd pristine WO3፣ PtPd@WO3፣ PtRn@WO3፣ እና Pt-NiO@WO3 nanofibers ተለዋዋጭ ጋዝ ስሜታዊ ባህሪያት;ለምሳሌ በPtPd@WO3፣ PtRn@WO3 እና Pt-NiO@WO3 nanofiber sensors ወደ 1 ፒፒኤም ጣልቃ የሚገባ ጋዝ 126 ያለውን የመራጭነት ባህሪያት መሰረት ያደረገ ነው።
በተጨማሪም፣ በስካፎልድ ቁሶች እና ናኖፓርቲሎች መካከል የተፈጠሩት heterojunctions እንዲሁም የሴንሰር አፈጻጸምን ለማሻሻል በራዲያል ሞዲዩሽን ዘዴ አማካኝነት የማስተላለፍ ቻናሎችን በብቃት ማስተካከል ይችላሉ130,131,132።በለስ ላይ.ምስል 6a የንፁህ SnO2 እና Cr2O3@SnO2 nanowires ጋዞችን ለመቀነስ እና ኦክሳይድ እና ተዛማጅ ሴንሰር ስልቶችን131 ዳሳሽ ባህሪያት ያሳያል።ከንጹህ SnO2 nanowires ጋር ሲነጻጸር የ Cr2O3@SnO2 nanowires ጋዞችን ለመቀነስ የሚሰጠው ምላሽ በጣም የተሻሻለ ሲሆን ለኦክሳይድ ጋዞች የሚሰጠው ምላሽ እየባሰ ይሄዳል።እነዚህ ክስተቶች በተፈጠረው pn heterojunction ራዲያል አቅጣጫ ውስጥ የ SnO2 nanowires conduction ሰርጦች በአካባቢው ፍጥነት መቀነስ ጋር የተያያዙ ናቸው.የመቀነስ እና ኦክሳይድ ጋዞች ከተጋለጡ በኋላ በንጹህ የ SnO2 nanowires ገጽ ላይ የ EDL ስፋትን በመቀየር የሴንሰር መከላከያውን በቀላሉ ማስተካከል ይቻላል.ነገር ግን፣ ለ Cr2O3@SnO2 nanowires፣ በአየር ውስጥ ያለው የ SnO2 nanowires የመጀመሪያ DEL ከንፁህ SnO2 nanowires ጋር ሲነፃፀር ይጨምራል፣ እና የኮንዳክሽን ቻናል በሄትሮጁንሽን መፈጠር ምክንያት ታግዷል።ስለዚህ ዳሳሹ ለሚቀነሰው ጋዝ ሲጋለጥ፣ የታሰሩት ኤሌክትሮኖች ወደ SnO2 nanowires ይለቃሉ እና ኢዲኤል በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል፣ ይህም ከንፁህ SnO2 nanowires የበለጠ ስሜታዊነት ያስከትላል።በተቃራኒው, ወደ ኦክሳይድ ጋዝ ሲቀይሩ, DEL መስፋፋት የተገደበ ነው, በዚህም ምክንያት ዝቅተኛ ስሜትን ያስከትላል.ተመሳሳይ የስሜት ህዋሳት ምላሽ ውጤቶች በ Choi et al., 133 ተስተውለዋል ይህም SnO2 nanowires በ p-type WO3 nanoparticles ያጌጡ ጋዞችን ለመቀነስ ከፍተኛ የሆነ የስሜት ህዋሳት ምላሽ አሳይተዋል, በ n-የተጌጡ የ SnO2 ዳሳሾች ለኦክሳይድ ጋዞች ስሜታዊነት አሻሽለዋል.TiO2 nanoparticles (ምስል 6 ለ) 133. ይህ ውጤት በዋናነት በ SnO2 እና MOS (TiO2 ወይም WO3) nanoparticles የተለያዩ የሥራ ተግባራት ምክንያት ነው።p-አይነት (n-አይነት) nanoparticles ውስጥ, ማዕቀፍ ቁሳዊ (SnO2) መካከል conduction ሰርጥ ወደ ራዲያል አቅጣጫ (ወይም ኮንትራቶች) ያስፋፋል, እና ከዚያም ቅነሳ (ወይም oxidation) ያለውን እርምጃ ስር, ተጨማሪ የማስፋፊያ (ወይም ማሳጠር) የ SnO2 ማስተላለፊያ ሰርጥ - rib) የጋዝ (ምስል 6 ለ).
በተሻሻለው LF MOS የተፈጠረ የጨረር ማስተካከያ ዘዴ።በንጹህ SnO2 እና Cr2O3@SnO2 nanowires እና በተዛማጅ የዳሰሳ ዘዴ ስዕላዊ መግለጫዎች ላይ በመመርኮዝ ለ 10 ፒፒኤም የጋዝ ምላሾች ማጠቃለያ;እና ተዛማጅ ዕቅዶች WO3@SnO2 nanorods እና የማወቂያ ዘዴ133
በ bilayer እና multilayer heterostructure መሳሪያዎች ውስጥ, የመሣሪያው conduction ሰርጥ ያለውን ንብርብር (አብዛኛውን ጊዜ የታችኛው ንብርብር) electrodes ጋር ቀጥተኛ ግንኙነት ውስጥ የበላይ ነው, እና ሁለት ንብርብሮች መካከል ያለውን በይነገጽ ላይ የተቋቋመው heterojunction የታችኛው ንብርብር ያለውን conductivity መቆጣጠር ይችላሉ. .ስለዚህ, ጋዞች ከላይኛው ሽፋን ጋር በሚገናኙበት ጊዜ, የታችኛው ሽፋን ማስተላለፊያ ሰርጦችን እና የመሳሪያውን የመቋቋም አቅም 134 በከፍተኛ ሁኔታ ሊጎዱ ይችላሉ.ለምሳሌ, Kumar et al.77 ለNH3 የTiO2@NiO እና NiO@TiO2 ድርብ ንብርብሮች ተቃራኒ ባህሪን ዘግቧል።ይህ ልዩነት የሚነሳው የሁለቱ ዳሳሾች የመተላለፊያ ቻናሎች በተለያዩ ቁሶች (NiO እና TiO2 በቅደም ተከተል) በንብርብሮች ውስጥ ስለሚቆጣጠሩ ነው, ከዚያም በስር ማስተላለፊያ ቻናሎች ውስጥ ያሉት ልዩነቶች የተለያዩ ናቸው77.
Bilayer ወይም multilayer heteronanostructures በተለምዶ የሚመነጩት በመርጨት፣ በአቶሚክ ንብርብር ክምችት (ALD) እና በሴንትሪፍጌሽን 56,70,134,135,136 ነው።የፊልም ውፍረት እና የሁለቱም ቁሳቁሶች የመገናኛ ቦታ በደንብ ሊቆጣጠሩት ይችላሉ.ምስል 7a እና b ኒO@SnO2 እና Ga2O3@WO3 ናኖፊልሞች ለኤታኖል ማወቂያ 135,137 በመርጨት የተገኙ ናቸው።ይሁን እንጂ እነዚህ ዘዴዎች በአጠቃላይ ጠፍጣፋ ፊልሞችን ያመርታሉ, እና እነዚህ ጠፍጣፋ ፊልሞች ከ 3D nanostructured ቁሶች ትንሽ ለየት ያለ የገጽታ ስፋት እና በጋዝ መራባት ምክንያት ስሜታዊ ናቸው.ስለዚህ የፈሳሽ ፋዝ የቢላይየር ፊልሞችን ከተለያዩ ተዋረዶች ጋር ለመስራት ልዩ የወለል ስፋትን በማሳደግ የአመለካከት አፈፃፀምን ለማሻሻልም ቀርቧል41,52,138.Zhu et al139 ስፑተርን እና የሃይድሮተርማል ቴክኒኮችን በማጣመር በከፍተኛ ደረጃ የታዘዙ ZnO nanowires በ SnO2 nanowires (ZnO@SnO2 nanowires) ለH2S ማወቂያ (ምስል 7c) ለማምረት።ለ 1 ፒፒኤም H2S የሚሰጠው ምላሽ በተበተኑ ZnO@SnO2 nanofilms ላይ ካለው ዳሳሽ በ1.6 እጥፍ ይበልጣል።ሊዩ እና ሌሎች.52 ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው የH2S ሴንሰር ባለ ሁለት ደረጃ በቦታው ኬሚካላዊ የማስቀመጫ ዘዴ በመጠቀም ተዋረዳዊ የ SnO2@NiO ናኖስትራክቸሮችን እና ከዚያም የሙቀት መጨመር (ምስል 10d) ዘግቧል።ከተለምዷዊ sputtered SnO2@NiO bilayer ፊልሞች ጋር ሲነጻጸር የSnO2@NiO ተዋረዳዊ ባለ ሁለትዮሽ መዋቅር ትብነት አፈጻጸም በተወሰነ የገጽታ ስፋት መጨመር ምክንያት 52,137.
በ MOS ላይ የተመሠረተ ባለ ሁለት ንብርብር ጋዝ ዳሳሽ።NiO@SnO2 nanofilm ለኤታኖል ማወቂያ;137b Ga2O3@WO3 nanofilm ለኤታኖል ማወቂያ;135c በጣም የታዘዘ SnO2@ZnO bilayer ተዋረዳዊ መዋቅር ለH2S ማወቂያ;H2S52ን ለማግኘት 139d SnO2@NiO bilayer ተዋረዳዊ መዋቅር።
በኮር-ሼል heteronanostructures (CSHNs) ላይ በተመሰረቱት ዓይነት II መሳሪያዎች ውስጥ የማስተላለፊያው ሰርጦች በውስጠኛው ሼል ላይ ብቻ የተገደቡ ስላልሆኑ የመዳሰሻ ዘዴው የበለጠ የተወሳሰበ ነው።ሁለቱም የማምረቻ መንገድ እና የጥቅሉ ውፍረት (hs) የመተላለፊያ ሰርጦችን ቦታ ሊወስኑ ይችላሉ.ለምሳሌ, ከታች ወደ ላይ የማዋሃድ ዘዴዎችን በሚጠቀሙበት ጊዜ, የማስተላለፊያ ቻናሎች ብዙውን ጊዜ ወደ ውስጠኛው ኮር ብቻ የተገደቡ ናቸው, ይህም በአወቃቀሩ ውስጥ ከሁለት-ንብርብር ወይም ባለብዙ ሽፋን መሳሪያዎች መዋቅሮች ጋር ተመሳሳይ ነው (ምስል 2 ለ (3)) 123, 140, 141, 142, 143. Xu et al.144 የ CSHN NiO@α-Fe2O3 እና CuO@α-Fe2O3ን ለማግኘት የኒዮ ወይም የCuO NPs ንብርብር በ α-Fe2O3 ናኖሮዶች ላይ በማስቀመጥ የማስተላለፊያ ቻናሉ በማዕከላዊው ክፍል የተገደበ መሆኑን ዘግቧል።(ናኖሮድስ α-Fe2O3)።ሊዩ እና ሌሎች.142 በተጨማሪም ቲኦ2 በተዘጋጁ የሲሊኮን ናኖዋይሮች ላይ በማስቀመጥ የማስተላለፊያ ቻናሉን ወደ CSHN TiO2 @ Si ዋና ክፍል በመገደብ ተሳክቷል።ስለዚህ, የመረዳት ባህሪው (p-type ወይም n-type) የሚወሰነው በሲሊኮን ናኖቪር ሴሚኮንዳክተር ዓይነት ላይ ብቻ ነው.
ነገር ግን፣ በብዛት ሪፖርት የተደረገው በCSHN ላይ የተመሰረቱ ዳሳሾች (ምስል 2ለ(4)) የተቀናጁ የሲኤስ ቁስ ዱቄቶችን ወደ ቺፕስ በማስተላለፍ የተፈጠሩ ናቸው።በዚህ ሁኔታ, የአነፍናፊው የመተላለፊያ መንገድ በቤቱ ውፍረት (hs) ይጎዳል.የኪም ቡድን ኤችኤስ በጋዝ መፈለጊያ አፈጻጸም ላይ ያለውን ተጽእኖ መርምሯል እና የሚቻልበትን ዘዴ 100,112,145,146,147,148 አቅርቧል። ሁለት ምክንያቶች የዚህ መዋቅር የመረዳት ዘዴን እንደሚረዱ ይታመናል: (1) የሼል ራዲያል ሞጁል ኢዲኤል እና (2) የኤሌክትሪክ መስክ ስሚር ተጽእኖ (ምስል 8) 145. ተመራማሪዎቹ የመተላለፊያ ሰርጥ መሆኑን ጠቅሰዋል. ተሸካሚዎቹ በአብዛኛው በሼል ንብርብር ላይ የሚቀመጡት hs > λD የሼል ንብርብር145 ነው። ሁለት ምክንያቶች የዚህ መዋቅር የመረዳት ዘዴን እንደሚረዱ ይታመናል: (1) የሼል ራዲያል ሞጁል ኢዲኤል እና (2) የኤሌክትሪክ መስክ ስሚር ተጽእኖ (ምስል 8) 145. ተመራማሪዎቹ የመተላለፊያ ሰርጥ መሆኑን ጠቅሰዋል. ተሸካሚዎቹ በአብዛኛው በሼል ንብርብር ላይ የሚቀመጡት hs > λD የሼል ንብርብር145 ነው። 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 > ኦዲ ኦቦሎቺ145. የዚህ መዋቅር ግንዛቤ ዘዴ ውስጥ ሁለት ነገሮች እንደሚካተቱ ይታመናል (1) ራዲያል ሞጁል ኤዲኤል ሼል እና (2) የኤሌክትሪክ መስክን የማደብዘዝ ውጤት (ምስል 8) 145. ተመራማሪዎቹ እንደገለጹት የድምጸ ተያያዥ ሞደም ማስተላለፊያ ቻናል በዋናነት በሼል ላይ ብቻ ነው hs > λD shells145።ሁለት ምክንያቶች የዚህን መዋቅር የመለየት ዘዴ አስተዋፅኦ እንደሚያበረክቱ ይታመናል (1) የሼል ዲኤል ራዲያል ሞጁል እና (2) የኤሌክትሪክ መስክ ስሚር ተጽእኖ (ምስል 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 > ኦዲ 145 ተመራማሪዎቹ የማስተላለፊያ ቻናል hs> λD145 የሼል ሲሆን ተሸካሚዎች ቁጥር በዋናነት በሼል የተገደበ መሆኑን ጠቁመዋል።ስለዚህ, በ CSHN ላይ በተመሰረተው የሴንሰሩ ተከላካይ ሞጁል ውስጥ, የ cladding DEL ራዲያል ሞጁል (ምስል 8 ሀ) ያሸንፋል.ሆኖም ግን, በ hs ≤ λD ቅርፊት ላይ, በሼል የሚጣበቁ የኦክስጂን ቅንጣቶች እና በ CS heterojunction ላይ የተፈጠረው heterojunction ሙሉ በሙሉ ኤሌክትሮኖች ተሟጠዋል. ስለዚህ, የመተላለፊያው ሰርጥ የሚገኘው በሼል ሽፋን ውስጥ ብቻ ሳይሆን በከፊል በዋናው ክፍል ውስጥ ነው, በተለይም hs <λD የሼል ሽፋን. ስለዚህ, የመተላለፊያው ሰርጥ የሚገኘው በሼል ሽፋን ውስጥ ብቻ ሳይሆን በከፊል በዋናው ክፍል ውስጥ ነው, በተለይም hs <λD የሼል ሽፋን. Поэтому ካንናል ፕሮቮዲሞስቲ ራሰፖላጋቴስያ አይደለም ቶልኮ ቪንዩትሪ ኦቦሎቺቺን ስሎይስ ስለዚህ, የመተላለፊያው ሰርጥ የሚገኘው በሼል ሽፋን ውስጥ ብቻ ሳይሆን በከፊል በዋና ክፍል ውስጥ በተለይም በ hs <λD የሼል ሽፋን ላይ ነው.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 ካንናል ፕሮቮዲሞስቲ ራሰፖላጋቴስያ ነው ቶልኮ ቪንዩተር ኦቦሎቺኪ ፣ ኖ እና ቻስቲችኖ в сердцевине, ስለዚህ, የመተላለፊያው ሰርጥ የሚገኘው በሼል ውስጥ ብቻ ሳይሆን በከፊል በዋና ውስጥ, በተለይም በ hs< λD ቅርፊት ውስጥ ነው.በዚህ ሁኔታ, ሁለቱም ሙሉ በሙሉ የተሟጠጠ የኤሌክትሮን ሼል እና በከፊል የተሟጠጠ ኮር ሽፋን ሙሉውን የሲኤስኤችኤን ተቃውሞ ለማስተካከል ይረዳሉ, በዚህም ምክንያት የኤሌክትሪክ መስክ ጭራ ውጤት (ምስል 8 ለ).አንዳንድ ሌሎች ጥናቶች hs effect100,148ን ለመተንተን ከኤሌክትሪክ መስክ ጅራት ይልቅ የኢዲኤል ጥራዝ ክፍልፋይ ጽንሰ-ሀሳብ ተጠቅመዋል።እነዚህን ሁለት መዋጮዎች ግምት ውስጥ በማስገባት የ CSHN ተቃውሞ አጠቃላይ ማሻሻያ ከፍተኛውን እሴት ላይ የሚደርሰው hs ከሽፋን λD ጋር ሲወዳደር በስእል 8 ሐ.ስለዚህ፣ ለ CSHN በጣም ጥሩው hs ወደ ሼል λD ሊጠጋ ይችላል፣ ይህም ከሙከራ ምልከታዎች99,144,145,146,149 ጋር የሚስማማ ነው።ብዙ ጥናቶች እንደሚያሳዩት hs በ CSHN ላይ የተመሰረተ pn-heterojunction sensors40,148 ስሜታዊነት ላይ ተጽእኖ ሊያሳድር ይችላል.ሊ እና ሌሎች.148 እና Bai et al.40 እንደ TiO2@CuO እና ZnO@NiO ያሉ የ pn-heterojunction CSHN ዳሳሾች አፈጻጸም ላይ የ hsን ተፅእኖ በተቀናጀ መልኩ የሸፈነውን የ ALD ዑደት በመቀየር መርምሯል።በውጤቱም፣ የስሜት ህዋሳት ባህሪ ከፒ-አይነት ወደ n-አይነት ተቀይሯል hs40,148 በመጨመር።ይህ ባህሪ በመጀመሪያ (በተወሰኑ የ ALD ዑደቶች ብዛት) heterostructures እንደ የተቀየረ heteronostructures ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል እውነታ ምክንያት ነው.ስለዚህ, የመተላለፊያው ቻናል በኮር ንብርብር (p-type MOSFET) የተገደበ ነው, እና አነፍናፊው የ p-type ማወቂያ ባህሪን ያሳያል.የ ALD ዑደቶች ቁጥር እየጨመረ ሲሄድ፣ ክላዲንግ ንብርብር (n-type MOSFET) ኳሲ-ቀጣይ ይሆናል እና እንደ ማስተላለፊያ ቻናል ይሠራል፣ በዚህም n-አይነት ትብነት ያስከትላል።ተመሳሳይ የስሜት መለዋወጥ ባህሪ ለ pn ቅርንጫፎች heteronostructures 150,151 ሪፖርት ተደርጓል.Zhou እና ሌሎች.150 የZn2SnO4@Mn3O4 ቅርንጫፎቹ heteronostructures የ Zn2SnO4 ይዘትን በMn3O4 nanowires ላይ በመቆጣጠር ያለውን ትብነት መርምሯል።Zn2SnO4 ኒውክላይዎች በMn3O4 ገጽ ላይ ሲፈጠሩ የፒ-አይነት ስሜታዊነት ታይቷል።በZn2SnO4 ይዘት ተጨማሪ ጭማሪ፣ በቅርንጫፍ Zn2SnO4@Mn3O4 heteronostructures ላይ የተመሰረተው ዳሳሽ ወደ n-አይነት ዳሳሽ ባህሪ ይቀየራል።
የCS nanowires ባለሁለት-ተግባራዊ ዳሳሽ ዘዴ ሀሳባዊ መግለጫ ይታያል።a Resistance modulation በኤሌክትሮን የተሟጠጡ ዛጎሎች በራዲያል ሞዲዩሽን ምክንያት፣ b የመቀባት አሉታዊ ተፅዕኖ በተቃውሞ ሞጁል ላይ፣ እና c በሁለቱም ተጽእኖዎች ጥምረት ምክንያት የCS nanowires አጠቃላይ የመቋቋም ችሎታ 40
በማጠቃለያው ፣ ዓይነት II ዳሳሾች ብዙ የተለያዩ ተዋረዳዊ ናኖስትራክቸሮችን ያካትታሉ ፣ እና የአነፍናፊ አፈፃፀም በከፍተኛ ሁኔታ በኮንዳክቲቭ ሰርጦች ዝግጅት ላይ የተመሠረተ ነው።ስለዚህ የሴንሰሩን የመተላለፊያ ቻናል አቀማመጥ ለመቆጣጠር እና ተስማሚ የሆነ የሄትሮኖኖስትራክቸር MOS ሞዴልን በመጠቀም የ II ዓይነት ዳሳሾችን የተራዘመ የመዳሰሻ ዘዴን ለማጥናት በጣም አስፈላጊ ነው.
ዓይነት III አነፍናፊ አወቃቀሮች በጣም የተለመዱ አይደሉም, እና conduction ሰርጥ እንደቅደም ከሁለት electrodes ጋር የተገናኙ ሁለት ሴሚኮንዳክተሮች መካከል በተፈጠረው heterojunction ላይ የተመሠረተ ነው.ልዩ የመሳሪያ አወቃቀሮች ብዙውን ጊዜ በማይክሮ ማሽኒንግ ቴክኒኮች የተገኙ ናቸው እና የመዳሰሻ ስልታቸው ከቀደምት ሁለት ሴንሰር አወቃቀሮች በጣም የተለየ ነው።የአይነቱ III ዳሳሽ IV ጥምዝ በተለምዶ በሄትሮጅን አሠራር ምክንያት የተለመዱ የማስተካከያ ባህሪያትን ያሳያል 48,152,153.የ I-V የባህሪ ጥምዝ የሃሳባዊ heterojunction በኤሌክትሮን ልቀት ቴርሚዮኒክ ዘዴ በ heterojunction barrier152,154,155 ከፍታ ላይ ሊገለጽ ይችላል።
የት ቫ አድሏዊ ቮልቴጅ፣ A የመሣሪያው አካባቢ፣ k የቦልትማን ቋሚ፣ ቲ ፍፁም ሙቀት፣ q የድምጸ ተያያዥ ሞደም ክፍያ ነው፣ Jn እና Jp እንደየቅደም ተከተላቸው የቀዳዳው እና የኤሌክትሮን ስርጭት የአሁኑ እፍጋቶች ናቸው።IS የተገላቢጦሽ ሙሌት ሞገድን ይወክላል፣ እንደ፡ 152,154,155
ስለዚህ የ pn heterojunction አጠቃላይ ጅረት የተመካው በክፍያ ተሸካሚዎች ክምችት ላይ ባለው ለውጥ እና በሂትሮጁንክሽን ማገጃ ቁመት ላይ ባለው ለውጥ ላይ ነው ፣በቀመር (3) እና (4) 156 እንደሚታየው።
nn0 እና pp0 ኤሌክትሮኖች (ቀዳዳዎች) በአንድ n-አይነት (p-አይነት) MOS ውስጥ ያሉበት፣ \(V_{bi}^0 \) አብሮገነብ አቅም ሲሆን Dp (Dn) የስርጭት ቅንጅት ነው። ኤሌክትሮኖች (ቀዳዳዎች), Ln (Lp) የኤሌክትሮኖች (ቀዳዳዎች) ስርጭት ርዝመት ነው, ΔEv (ΔEc) የቫሌንስ ባንድ (ኮንዳክሽን ባንድ) በሄትሮጁንክሽን ላይ የኃይል ለውጥ ነው.ምንም እንኳን አሁን ያለው ጥግግት ከተሸካሚው ጥግግት ጋር የሚመጣጠን ቢሆንም፣ ከ \(V_{bi}^0\) ጋር በጣም የተገላቢጦሽ ነው።ስለዚህ, የአሁኑ ጥግግት ውስጥ ያለው አጠቃላይ ለውጥ አጥብቆ heterojunction ማገጃ ቁመት ያለውን modulation ላይ ይወሰናል.
ከላይ እንደተጠቀሰው, hetero-nanostructured MOSFETs መፍጠር (ለምሳሌ, አይነት I እና ዓይነት II መሣሪያዎች) በተናጠል ክፍሎች ይልቅ, ጉልህ ዳሳሽ አፈጻጸም ማሻሻል ይችላሉ.እና ዓይነት III መሣሪያዎች, heteronostructure ምላሽ ቁሳዊ ያለውን የኬሚካል ስብጥር ላይ በመመስረት, ሁለት ክፍሎች48,153 ወይም ከአንድ አካል76 በላይ ከፍ ያለ ሊሆን ይችላል.በርካታ ሪፖርቶች እንደሚያሳዩት የ heteronostructures ምላሽ ከአንዱ ክፍሎች አንዱ ለታለመው ጋዝ 48,75,76,153 ግድየለሽ በሚሆንበት ጊዜ ከአንድ አካል የበለጠ ከፍ ያለ ነው።በዚህ ሁኔታ ፣ የታለመው ጋዝ ከስሱ ንብርብር ጋር ብቻ መስተጋብር ይፈጥራል እና የ Ef ን የስሜታዊነት ንብርብር ለውጥ እና የ heterojunction ማገጃ ቁመት ላይ ለውጥ ያስከትላል።ከዚያም በሂሳብ ስሌት መሰረት ከ heterojunction barrier ቁመት ጋር የተገላቢጦሽ ስለሆነ የመሳሪያው አጠቃላይ ጅረት በከፍተኛ ሁኔታ ይለወጣል.(3) እና (4) 48,76,153.ነገር ግን፣ ሁለቱም n-type እና p-type ክፍሎች ለታለመው ጋዝ ስሜታዊ ሲሆኑ፣ የማወቂያ አፈጻጸም በመካከላቸው የሆነ ቦታ ሊሆን ይችላል።ሆሴ እና አል.76 ባለ ቀዳዳ ኒኦ/SnO2 ፊልም NO2 ሴንሰርን በመርጨት አመረተ እና የሴንሴሴቲቭ ኒዮ መሰረት ካለው ዳሳሽ ከፍ ያለ ቢሆንም ከ SnO2 መሰረት ካለው ዳሳሽ ያነሰ መሆኑን ደርሰውበታል።ዳሳሽ.ይህ ክስተት SnO2 እና NiO ለ NO276 ተቃራኒ ምላሽ በማሳየታቸው ነው።እንዲሁም ሁለቱ አካላት የተለያዩ የጋዝ ስሜቶች ስላሏቸው ኦክሳይድን የመለየት እና ጋዞችን የመቀነስ ተመሳሳይ ዝንባሌ ሊኖራቸው ይችላል።ለምሳሌ, Kwon et al.157 በስእል 9ሀ ላይ እንደሚታየው ኒኦ/SnO2 pn-heterojunction ጋዝ ዳሳሽ በገደል መትፋት አቅርቧል።የሚገርመው ነገር የኒዮ/SnO2 pn-heterojunction ዳሳሽ ለ H2 እና NO2 (ምስል 9a) ተመሳሳይ የመነካካት አዝማሚያ አሳይቷል።ይህንን ውጤት ለመፍታት, Kwon et al.157 NO2 እና H2 እንዴት የአገልግሎት አቅራቢዎችን መጠን እንደሚቀይሩ እና የሁለቱም ቁሳቁሶችን IV-ባህሪያትን እና የኮምፒዩተር ማስመሰያዎችን (ምስል 9bd) እንዴት እንደሚስተካከሉ በዘዴ መርምሯል።ምስል 9b እና c H2 እና NO2 በ p-NiO (pp0) እና n-SnO2 (nn0) ላይ በመመርኮዝ የሰንሰሮችን ተሸካሚነት የመቀየር ችሎታ ያሳያሉ።ፒ-አይነት ኒኦ በ NO2 አካባቢ በትንሹ እንደተቀየረ አሳይተዋል፣ በ H2 አካባቢ ግን በከፍተኛ ሁኔታ ተቀይሯል (ምስል 9 ለ)።ነገር ግን፣ ለ n-አይነት SnO2፣ nn0 በተቃራኒ መንገድ ይሠራል (ምሥል 9 ሐ)።በእነዚህ ውጤቶች ላይ በመመርኮዝ ደራሲዎቹ H2 በኒዮ/SnO2 pn heterojunction ላይ ተመስርቶ በሴንሰሩ ላይ ሲተገበር የ nn0 ጭማሪ Jn እንዲጨምር አድርጓል እና \(V_{bi}^0 \) ወደ የምላሹን መቀነስ (ምስል 9d).ለ NO2 ከተጋለጡ በኋላ ሁለቱም በ SnO2 ውስጥ በ nn0 ውስጥ ትልቅ ቅነሳ እና በኒዮ ውስጥ በ pp0 ውስጥ ያለው ትንሽ ጭማሪ በ \(V_{bi}^0\) ውስጥ ከፍተኛ ቅነሳን ያስከትላል, ይህም የስሜት ህዋሳትን መጨመር ያረጋግጣል (ምስል 9d). ) 157 በማጠቃለያው፣ በአገልግሎት አቅራቢዎች ክምችት ላይ የሚደረጉ ለውጦች እና \(V_{bi}^0 \) በጠቅላላው የወቅቱ ለውጦች ላይ ለውጥ ያመጣሉ፣ ይህም የመለየት ችሎታን የበለጠ ይነካል።
የጋዝ ዳሳሹን የመለየት ዘዴ በ III ዓይነት መሣሪያ መዋቅር ላይ የተመሰረተ ነው.የኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ (ሴም) ተሻጋሪ ምስሎችን, p-NiO/n-SnO2 nanocoil መሳሪያ እና የ p-NiO/n-SnO2 nanocoil heterojunction sensor በ 200 ° C ለ H2 እና NO2 ዳሳሽ ባህሪያት;ለ፣ የ c-device ተሻጋሪ ክፍል SEM፣ እና የመሣሪያ የማስመሰል ውጤቶች p-NiO b-layer እና n-SnO2 c-layer።የ b p-NiO ዳሳሽ እና የ c n-SnO2 ዳሳሽ ይለካሉ እና በደረቅ አየር ውስጥ እና ለ H2 እና NO2 ከተጋለጡ በኋላ ከ I-V ባህሪያት ጋር ይዛመዳሉ.ባለ ሁለት አቅጣጫዊ ካርታ በp-NiO ውስጥ ያለው የ b-hole ጥግግት እና የ c-electrons ካርታ በ n-SnO2 ንብርብር ባለ ቀለም ሚዛን የ Sentaurus TCAD ሶፍትዌርን በመጠቀም ተቀርጿል.d የማስመሰል ውጤቶች p-NiO/n-SnO2 በደረቅ አየር፣ H2 እና NO2157 በከባቢ አየር ውስጥ ያለውን 3D ካርታ ያሳያል።
ከቁስ እራሱ ኬሚካላዊ ባህሪያት በተጨማሪ, የ III አይነት መዋቅር መዋቅር በራስ-የሚሰራ የጋዝ ዳሳሾችን የመፍጠር እድልን ያሳያል, ይህም በ I እና II ዓይነት መሳሪያዎች የማይቻል ነው.በተፈጥሯቸው በኤሌክትሪክ መስክ (BEF) ምክንያት, pn heterojunction diode መዋቅሮች የፎቶቮልቲክ መሳሪያዎችን ለመገንባት እና በራስ የሚተዳደር የፎቶኤሌክትሪክ ጋዝ ዳሳሾችን በቤት ሙቀት ውስጥ በብርሃን74,158,159,160,161 የመሥራት አቅምን ያሳያሉ።BEF በ heterointerface ላይ፣ በእቃዎቹ የፌርሚ ደረጃዎች ልዩነት የተነሳ የተፈጠረው የኤሌክትሮን-ቀዳዳ ጥንዶችን ለመለየት አስተዋፅኦ ያደርጋል።በራሱ የሚሰራ የፎቶቮልታይክ ጋዝ ዳሳሽ ጥቅሙ ዝቅተኛ የኃይል ፍጆታ ነው ምክንያቱም የመብራት ኃይልን በመሙላት እና ከዚያም እራሱን ወይም ሌሎች ጥቃቅን መሳሪያዎችን ከውጭ የኃይል ምንጭ ሳያስፈልግ መቆጣጠር ይችላል.ለምሳሌ፣ Tanuma እና Sugiyama162 SnO2-based polycrystalline CO2 ዳሳሾችን ለማግበር NiO/ZnO pn heterojunctions እንደ የፀሐይ ህዋሶች ፈጥረዋል።ጋድ እና ሌሎች.74 በስእል 10a ላይ እንደሚታየው በ Si/ZnO@CdS pn heterojunction ላይ የተመሠረተ በራስ የሚሠራ የፎቶቮልታይክ ጋዝ ዳሳሽ ሪፖርት አድርጓል።በአቀባዊ ተኮር የZnO nanowires በp-አይነት የሲሊኮን ንኡስ ንጣፎች ላይ ተበቅለው የ Si/ZnO pn heterojunctionsን ይፈጥራሉ።ከዚያም የሲዲኤስ ናኖፓርቲሎች በ ZnO nanowires ላይ በኬሚካል ወለል ማሻሻያ ተስተካክለዋል።በለስ ላይ.10a ከመስመር ውጭ Si/ZnO@CdS ሴንሰር ምላሽ ውጤቶችን ለ O2 እና ኤታኖል ያሳያል።በመብራት ስር፣ በሲ/ዚንኦ ሄትሮይተር ገፅ BEP ወቅት የኤሌክትሮን-ቀዳዳ ጥንዶችን በመለየቱ ክፍት-የወረዳ ቮልቴጅ (Voc) በተገናኙት ዳዮዶች ቁጥር 74,161 በመስመር ይጨምራል።ቮክ በቀመር ሊወከል ይችላል።(5) 156፣
ኤንዲ፣ ኤን ኤ እና ናይ የለጋሾች፣ ተቀባዮች እና የውስጥ ተሸካሚዎች እንደቅደም ተከተላቸው፣ እና k፣ T እና q ከቀደመው እኩልታ ጋር ተመሳሳይ መለኪያዎች ናቸው።ለኦክሳይድ ጋዞች ሲጋለጡ ኤሌክትሮኖችን ከ ZnO nanowires ያስወጣሉ, ይህም ወደ \(N_D^{ZnO}\) እና ቮክ.በተቃራኒው የጋዝ ቅነሳ በቮክ (ምስል 10 ሀ) ውስጥ መጨመር አስከትሏል.ZnOን በCdS nanoparticles ሲያጌጡ በሲዲኤስ ናኖፓርቲሎች ውስጥ ያሉ የፎቶኤክስትድ ኤሌክትሮኖች ወደ ZnO ማስተላለፊያ ባንድ ውስጥ ገብተው ከተቀባው ጋዝ ጋር መስተጋብር በመፍጠር የአመለካከትን ውጤታማነት74,160 ይጨምራሉ።በ Si/ZnO ላይ የተመሠረተ ተመሳሳይ በራስ የሚሠራ የፎቶቮልታይክ ጋዝ ዳሳሽ በሆፍማን እና ሌሎች ሪፖርት ተደርጓል።160, 161 (ምስል 10 ለ).ይህ አነፍናፊ አሚን-ተግባራዊ ZnO nanoparticles ([3- (2-aminoethylamino) propyl] trimethoxysilane) (amino-functionalized-SAM) እና thiol ((3-mercaptopropyl) -functionalized መስመር በመጠቀም ሊዘጋጅ ይችላል, የሥራውን ተግባር ለማስተካከል. NO2 (trimethoxysilane) (ቲዮል-ተግባራዊ-ሳም) (ቲዮል-ተግባራዊ-ሳም) (ምስል 10 ለ) 74,161 ለመምረጥ የታለመው ጋዝ.
በራሱ የሚሠራ የፎቶ ኤሌክትሪክ ጋዝ ዳሳሽ ዓይነት III መሣሪያ መዋቅር ላይ የተመሠረተ.በ Si/ZnO@CdS ላይ የተመሠረተ በራስ የሚተዳደር የፎቶቮልታይክ ጋዝ ዳሳሽ፣ በራሱ የሚሠራ የመዳሰሻ ዘዴ እና ለኦክሳይድ (O2) እና የተቀነሰ (1000 ፒፒኤም ኢታኖል) ጋዞች በፀሐይ ብርሃን ስር ምላሽ;74b በራስ የሚተዳደር የፎቶቮልታይክ ጋዝ ዳሳሽ በሲ ዜንኦ/ZnO ዳሳሾች እና ለተለያዩ ጋዞች ዳሳሽ ምላሾች ZnO SAM ከተርሚናል amines እና thiols ጋር ከተሰራ በኋላ 161
ስለዚህ ፣ ስለ III ዓይነት ዳሳሾች ስሱ ዘዴን በሚወያዩበት ጊዜ ፣ ​​​​የ heterojunction ማገጃ ቁመት ላይ ያለውን ለውጥ እና የጋዝ ሞደም ትኩረትን የመቆጣጠር ችሎታ መወሰን አስፈላጊ ነው።በተጨማሪም አብርኆት ከጋዞች ጋር ምላሽ የሚሰጡ ፎቶግራፎችን ማጓጓዣዎችን ማመንጨት ይችላል, ይህም በራስ የሚሠራ ጋዝ ለመለየት ተስፋ ይሰጣል.
በዚህ የስነ-ጽሁፍ ግምገማ ላይ እንደተብራራው፣ የሴንሰር አፈጻጸምን ለማሻሻል ብዙ የተለያዩ MOS heteronostructures ተፈጥረዋል።የሳይንስ ዌብሳይት ዳታቤዝ የተለያዩ ቁልፍ ቃላትን (የብረት ኦክሳይድ ውህዶች፣ ኮር-ሼት ብረታ ኦክሳይድ፣ የተደራረቡ የብረት ኦክሳይድ እና በራስ የሚተዳደር ጋዝ ተንታኞች) እንዲሁም ልዩ ባህሪያትን (ብዛት፣ ስሜታዊነት/ምርጫ፣ የሃይል ማመንጨት አቅም፣ ማምረት) ተፈልጎ ነበር። .ዘዴ ከእነዚህ ሶስት መሳሪያዎች ውስጥ የሶስቱ ባህሪያት በሰንጠረዥ 2 ውስጥ ይታያሉ. ለከፍተኛ አፈፃፀም የጋዝ ዳሳሾች አጠቃላይ ንድፍ ጽንሰ-ሐሳብ ያማዞይ ያቀረቡትን ሶስት ቁልፍ ጉዳዮች በመተንተን ተብራርቷል.የ MOS Heterostructure ዳሳሾች ዘዴዎች በጋዝ ዳሳሾች ላይ ተጽእኖ የሚያሳድሩትን ነገሮች ለመረዳት፣ የተለያዩ የኤም.ኦ.ኤስ መለኪያዎች (ለምሳሌ፣ የእህል መጠን፣ የክወና ሙቀት፣ ጉድለት እና የኦክስጅን ክፍተት ጥግግት፣ ክፍት ክሪስታል አውሮፕላኖች) በጥንቃቄ ተጠንተዋል።ለዳሳሽ የዳሰሳ ባህሪም ወሳኝ የሆነው የመሣሪያ መዋቅር ችላ ተብሏል እና ብዙም ውይይት ተደርጎበታል።ይህ ግምገማ ሶስት የተለመዱ የመሳሪያ መዋቅር ዓይነቶችን ለመለየት መሰረታዊ ዘዴዎችን ያብራራል።
በዓይነት I ዳሳሽ ውስጥ ያለው የእህል መጠን አወቃቀሩ፣ የማምረቻ ዘዴው እና የሂትሮጁንከክቶች ብዛት የሴንሰሩን ስሜታዊነት በእጅጉ ሊጎዳ ይችላል።በተጨማሪም, የአነፍናፊው ባህሪ እንዲሁ በክፍሎቹ ሞላር ሬሾ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል.ዓይነት II የመሳሪያ አወቃቀሮች (ጌጦሽ heteronostructures, bilayer ወይም multilayer ፊልሞች, HSSNs) ሁለት ወይም ከዚያ በላይ ክፍሎች ያቀፈ በጣም ታዋቂ መሣሪያ መዋቅሮች ናቸው, እና አንድ አካል ብቻ electrode ጋር የተገናኘ ነው.ለዚህ መሳሪያ መዋቅር, የመተላለፊያ ቻናሎች የሚገኙበትን ቦታ እና አንጻራዊ ለውጦችን መወሰን የአመለካከት ዘዴን በማጥናት ወሳኝ ነው.ዓይነት II መሳሪያዎች ብዙ የተለያዩ ተዋረዳዊ ሄትሮኖኖስትራክቸሮችን ስለሚያካትቱ ብዙ የተለያዩ የመዳሰሻ ዘዴዎች ቀርበዋል።በ III ዓይነት የስሜት ህዋሳት መዋቅር ውስጥ, የመተላለፊያው ቻናል በሄትሮጅን ላይ በተፈጠረው heterojunction ላይ የተመሰረተ ነው, እና የአመለካከት ዘዴው ሙሉ በሙሉ የተለየ ነው.ስለዚህ, ወደ ዒላማው ጋዝ ወደ ዓይነት III ዳሳሽ ከተጋለጡ በኋላ የ heterojunction barrier ቁመት ላይ ያለውን ለውጥ መወሰን አስፈላጊ ነው.በዚህ ንድፍ አማካኝነት የኃይል ፍጆታን ለመቀነስ በራሳቸው የሚንቀሳቀሱ የፎቶቮልቲክ ጋዝ ዳሳሾች ሊደረጉ ይችላሉ.ነገር ግን፣ አሁን ያለው የማምረት ሂደት በጣም የተወሳሰበ ስለሆነ እና የስሜታዊነት ስሜት ከባህላዊ MOS ላይ ከተመሰረቱ ኬሞ-ተከላካይ ጋዝ ዳሳሾች በጣም ያነሰ ስለሆነ፣ በራስ የሚተዳደር ጋዝ ዳሳሾች ምርምር ላይ ብዙ መሻሻል አለ።
የጋዝ ኤምኦኤስ ዳሳሾች በተዋረድ heteronostructures ያለው ዋና ጥቅሞች ፍጥነት እና ከፍተኛ ትብነት ናቸው.ነገር ግን፣ የMOS ጋዝ ዳሳሾች አንዳንድ ቁልፍ ችግሮች (ለምሳሌ፣ ከፍተኛ የሥራ ሙቀት፣ የረዥም ጊዜ መረጋጋት፣ ደካማ መራጭነት እና መራባት፣ የእርጥበት መጠን ውጤቶች፣ ወዘተ) አሁንም አሉ እና በተግባራዊ ትግበራዎች ጥቅም ላይ ከመዋላቸው በፊት መፍትሔ ያስፈልጋቸዋል።ዘመናዊው የኤም.ኦ.ኤስ ጋዝ ዳሳሾች ብዙውን ጊዜ በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ይሰራሉ ​​እና ብዙ ኃይል ይጠቀማሉ ፣ ይህም የሰንሰሩን የረጅም ጊዜ መረጋጋት ይነካል ።ይህንን ችግር ለመፍታት ሁለት የተለመዱ አቀራረቦች አሉ (1) ዝቅተኛ ኃይል ዳሳሽ ቺፕስ ልማት;(2) በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ወይም በክፍል ሙቀት ውስጥ እንኳን ሊሠሩ የሚችሉ አዳዲስ ስሱ ቁሶችን ማዘጋጀት።የአነስተኛ ኃይል ዳሳሽ ቺፖችን ለማዳበር አንዱ አቀራረብ በሴራሚክስ እና በሲሊኮን 163 ላይ በመመርኮዝ የማይክሮ ማሞቂያ ሳህኖችን በማምረት የሲንሰሩን መጠን መቀነስ ነው።በሴራሚክ ላይ የተመሰረተ የማይክሮ ማሞቂያ ሳህኖች በአንድ ሴንሰር በግምት 50-70 mV ይበላሉ፣ የተመቻቹ ሲሊኮን ላይ የተመሰረተ ማይክሮ ማሞቂያ ሳህኖች ያለማቋረጥ በ300 °C163,164 ሲሰሩ በአንድ ሴንሰር እስከ 2 ሜጋ ዋት ሊፈጁ ይችላሉ።የአዳዲስ የዳሰሳ ቁሳቁሶችን ማልማት የሥራውን የሙቀት መጠን በመቀነስ የኃይል ፍጆታን ለመቀነስ ውጤታማ መንገድ ነው, እንዲሁም የሴንሰር መረጋጋትን ያሻሽላል.የ MOS መጠን እየቀነሰ ሲሄድ የሲንሰሩን ስሜታዊነት ለመጨመር የ MOS የሙቀት መረጋጋት የበለጠ ፈታኝ ይሆናል, ይህም በሴንሰር ሲግናል165 ውስጥ እንዲንሸራሸር ሊያደርግ ይችላል.በተጨማሪም, ከፍተኛ ሙቀት በ heterointerface ላይ የቁሳቁሶች ስርጭት እና የተቀላቀሉ ደረጃዎች እንዲፈጠሩ ያበረታታል, ይህም የአነፍናፊውን ኤሌክትሮኒክ ባህሪያት ይነካል.ተመራማሪዎቹ ተስማሚ የመዳሰሻ ቁሳቁሶችን በመምረጥ እና MOS heteronostructures በማዘጋጀት የሰንሰሩን ከፍተኛ የስራ ሙቀት መቀነስ እንደሚቻል ጠቁመዋል።በጣም ክሪስታል MOS heteronanostructures ለማምረት ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ዘዴ መፈለግ መረጋጋትን ለማሻሻል ሌላ ተስፋ ሰጪ አቀራረብ ነው።
የ MOS ሴንሰሮች መራጭነት ሌላው ተግባራዊ ጉዳይ ነው የተለያዩ ጋዞች ከታቀደው ጋዝ ጋር አብረው ስለሚኖሩ፣ የኤምኦኤስ ዳሳሾች ግን ከአንድ በላይ ጋዝን የሚነካ እና ብዙ ጊዜ የመስቀለኛ ስሜትን ያሳያሉ።ስለዚህ የሲንሰሩን ምርጫ ወደ ዒላማው ጋዝ እና ለሌሎች ጋዞች መጨመር ለተግባራዊ አተገባበር ወሳኝ ነው.ባለፉት ጥቂት አሥርተ ዓመታት ምርጫው በከፊል "ኤሌክትሮኒካዊ አፍንጫዎች (ኢ-አፍንጫ)" የሚባሉ የጋዝ ዳሳሾችን በመገንባት ከኮምፒውቲሽናል ትንተና ስልተ ቀመሮች ለምሳሌ የስልጠና ቬክተር ኳንቲዜሽን (LVQ)፣ ዋና አካል ትንተና (PCA)፣ ወዘተ ኢ.የወሲብ ችግሮች.ከፊል ትንሹ ካሬዎች (PLS) ወዘተ 31, 32, 33, 34. የኤሌክትሮኒክስ አፍንጫዎችን ችሎታ ለማሻሻል ሁለት ዋና ዋና ነገሮች (የሴንሰሮች ብዛት, ከስሜት ህዋሳት አይነት ጋር በቅርበት የተያያዙ ናቸው). ጋዞችን ለመለየት169.ይሁን እንጂ የሰንሰሮች ብዛት መጨመር ብዙ ውስብስብ የማምረት ሂደቶችን ይጠይቃል, ስለዚህ የኤሌክትሮኒክስ አፍንጫዎችን አሠራር ለማሻሻል ቀላል ዘዴን መፈለግ በጣም አስፈላጊ ነው.በተጨማሪም, MOS ን ከሌሎች ቁሳቁሶች ጋር ማሻሻል የሴንሰሩን መራጭነት ይጨምራል.ለምሳሌ፣ MOS በ NP Pd በተሻሻለው ጥሩ የካታሊቲክ እንቅስቃሴ ምክንያት የ H2 ን ለይቶ ማወቅ ሊገኝ ይችላል።በቅርብ ዓመታት ውስጥ፣ አንዳንድ ተመራማሪዎች የ MOS MOF ንጣፍ በመጠን ማግለል በኩል የመመረጫ ምርጫን ለማሻሻል MOS MOF ን ይሸፍኑታል።በዚህ ሥራ በመነሳሳት የቁሳቁስ ተግባራዊነት በሆነ መንገድ የመምረጥ ችግርን ሊፈታ ይችላል።ይሁን እንጂ ትክክለኛውን ቁሳቁስ ለመምረጥ አሁንም ብዙ ስራዎች አሉ.
በተመሳሳዩ ሁኔታዎች እና ዘዴዎች ውስጥ የሚመረቱ የዳሳሾች ባህሪዎች ተደጋጋሚነት ለትላልቅ ምርት እና ተግባራዊ መተግበሪያዎች ሌላው አስፈላጊ መስፈርት ነው።በተለምዶ የሴንትሪፍግሽን እና የመጥለቅ ዘዴዎች ከፍተኛ የጋዝ ዳሳሾችን ለመሥራት ዝቅተኛ ዋጋ ያላቸው ዘዴዎች ናቸው.ነገር ግን በነዚህ ሂደቶች ውስጥ ስሱ ቁስ አካልን የመሰብሰብ አዝማሚያ እና በስሱ ቁሳቁሶች እና በንጥረ ነገሮች መካከል ያለው ግንኙነት ደካማ ይሆናል68, 138, 168. በዚህ ምክንያት የሴንሰሩ ስሜታዊነት እና መረጋጋት በከፍተኛ ሁኔታ እያሽቆለቆለ እና አፈፃፀሙ እንደገና ሊባዛ ይችላል.ሌሎች የማምረት ዘዴዎች እንደ sputtering, ALD, pulsed laser deposition (PLD), እና physical vapor deposition (PVD) የቢላይየር ወይም ባለ ብዙ ሽፋን MOS ፊልሞችን በስርዓተ-ጥለት በተሠሩ የሲሊኮን ወይም የአሉሚኒየም ንጣፎች ላይ በቀጥታ ለማምረት ያስችላሉ።እነዚህ ቴክኒኮች ሚስጥራዊነት ያላቸው ቁሶች መገንባትን ያስወግዳሉ፣ ዳሳሽ እንደገና መባዛትን ያረጋግጣሉ፣ እና የፕላነር ስስ-ፊልም ዳሳሾችን በስፋት የማምረት አዋጭነትን ያሳያሉ።ይሁን እንጂ የእነዚህ ጠፍጣፋ ፊልሞች ስሜታዊነት በአጠቃላይ ከ3D ናኖስትራክቸሬድ ቁሶች በጣም ያነሰ ነው ምክንያቱም ትንሽ ለየት ያለ የገጽታ ስፋት እና ዝቅተኛ የጋዝ መበከል41,174።MOS heteronanostructures በተወሰኑ ቦታዎች ላይ በተዋቀሩ ጥቃቅን ህዋሶች ላይ የማደግ እና ስሱ ቁሶችን መጠን፣ውፍረት እና ሞርፎሎጂን በትክክል ለመቆጣጠር አዳዲስ ስልቶች ከፍተኛ የመባዛት እና የመረዳት ችሎታ ያላቸውን የዋፈር ደረጃ ዳሳሾችን በዝቅተኛ ዋጋ ለማምረት ወሳኝ ናቸው።ለምሳሌ, Liu et al.174 በከፍተኛ ደረጃ ከፍተኛ መጠን ያላቸውን ክሪስታላይቶች ለመሥራት ከላይ ወደ ታች እና ከታች ወደ ላይ ያለውን ስልት በሳይቱ ኒ(OH) 2 ናኖዋልስ በተወሰኑ ቦታዎች በማደግ አቅርቧል።.ለማይክሮበርነሮች ዋፍሮች.
በተጨማሪም, በተግባራዊ አፕሊኬሽኖች ውስጥ በእርጥበት ዳሳሽ ላይ ያለውን ተጽእኖ ግምት ውስጥ ማስገባት አስፈላጊ ነው.የውሃ ሞለኪውሎች ከኦክሲጅን ሞለኪውሎች ጋር በሴንሰር ማቴሪያሎች ውስጥ የማስተዋወቅ ቦታዎችን ሊወዳደሩ እና የሴንሰሩን ለታለመ ጋዝ ሃላፊነት ሊነኩ ይችላሉ።ልክ እንደ ኦክሲጅን፣ ውሃ እንደ ሞለኪውል የሚሠራው በአካላዊ ስካር ሲሆን በሃይድሮክሳይል ራዲካልስ ወይም በሃይድሮክሳይል ቡድን መልክ በተለያዩ የኦክሳይድ ጣቢያዎች በኬሚሰርፕሽን በኩል ሊኖር ይችላል።በተጨማሪም, በአካባቢው ከፍተኛ ደረጃ እና ተለዋዋጭ እርጥበት ምክንያት, ለታለመው ጋዝ ዳሳሹ አስተማማኝ ምላሽ ትልቅ ችግር ነው.ይህንን ችግር ለመፍታት ብዙ ስልቶች ተዘጋጅተዋል ለምሳሌ ጋዝ ቅድመ-ኮንሰንትሬሽን177፣ የእርጥበት ማካካሻ እና መስቀል-ሪአክቲቭ ጥልፍልፍ ዘዴዎች178፣ እንዲሁም የማድረቅ ዘዴዎች179,180።ይሁን እንጂ እነዚህ ዘዴዎች ውድ, ውስብስብ እና የሴንሰሩን ስሜት ይቀንሳሉ.የእርጥበት መጠንን ለማስወገድ ብዙ ርካሽ ስልቶች ቀርበዋል.ለምሳሌ፣ SnO2ን በ Pd nanoparticles ማስጌጥ የተዳረሰ ኦክሲጅን ወደ አኒዮኒክ ቅንጣቶች እንዲቀየር ያበረታታል፣ SnO2ን ደግሞ እንደ ኒኦ እና ኩኦ ካሉ የውሃ ሞለኪውሎች ጋር ከፍተኛ ቅርርብ ባላቸው ቁሳቁሶች መስራቱ በውሃ ሞለኪውሎች ላይ የእርጥበት ጥገኛን ለመከላከል ሁለት መንገዶች ናቸው።.ዳሳሾች 181, 182, 183. በተጨማሪም, የሃይድሮፎቢክ ቁሳቁሶችን በመጠቀም ሃይድሮፎቢክ ንጣፎችን 36,138,184,185 በመፍጠር የእርጥበት መጠንን መቀነስ ይቻላል.ይሁን እንጂ እርጥበትን የሚቋቋሙ የጋዝ ዳሳሾች መገንባት ገና በመጀመርያ ደረጃ ላይ ነው, እና እነዚህን ችግሮች ለመፍታት የበለጠ የላቀ ስልቶች ያስፈልጋሉ.
በማጠቃለያው የ MOS heteronostructures በመፍጠር የማወቂያ አፈጻጸም ማሻሻያዎች (ለምሳሌ፣ ስሜታዊነት፣ መራጭነት፣ ዝቅተኛ የስራ ሙቀት) የተገኙ ሲሆን የተለያዩ የተሻሻሉ የመለየት ዘዴዎች ቀርበዋል።የአንድ የተወሰነ ዳሳሽ የመዳሰሻ ዘዴን በሚያጠኑበት ጊዜ የመሳሪያው ጂኦሜትሪክ መዋቅርም ግምት ውስጥ መግባት ይኖርበታል.የጋዝ ዳሳሾችን አፈጻጸም የበለጠ ለማሻሻል እና ወደፊት የሚቀሩትን ተግዳሮቶች ለመቅረፍ የአዳዲስ የዳሰሳ ቁሳቁሶችን እና የላቁ የፈጠራ ስልቶችን ምርምር ማድረግ ያስፈልጋል።ለቁጥጥር ማስተካከያ ዳሳሽ ባህሪያት በሴንቴቲክ ቁሳቁሶች እና በ heteronostructures ተግባር መካከል ያለውን ግንኙነት በዘዴ መገንባት አስፈላጊ ነው.በተጨማሪም የገጽታ ምላሾች ጥናት እና ዘመናዊ የመገለጫ ዘዴዎችን በመጠቀም የሄትሮኢንቴይተስ ለውጦች የአመለካከታቸውን ዘዴዎች ለማብራራት እና በ heteronostructured ቁሶች ላይ በመመርኮዝ ዳሳሾችን ለማዳበር ምክሮችን ይሰጣል ።በመጨረሻም፣ የዘመናዊ ዳሳሽ ማምረቻ ስልቶች ጥናት አነስተኛ የጋዝ ዳሳሾችን በዋፈር ደረጃ ለኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖቻቸው እንዲሰሩ ያስችላቸዋል።
Genzel, NN እና ሌሎች.የቤት ውስጥ የናይትሮጅን ዳይኦክሳይድ መጠን እና የመተንፈሻ አካላት ምልክቶች በከተማ አካባቢ አስም ባለባቸው ህጻናት ላይ የሚደረግ የረጅም ጊዜ ጥናት።ሰፈር.የጤና እይታ.116፣ 1428–1432 (2008)።