相關論文發表于《應用物理快報》和《先進材料》
美國佐治亞理工學院(Georgia Institute of Technology)王中林教授領導的研究小組最近利用肖特基特性制備出高性能傳感器——紫外光傳感器和生物傳感器。與傳統的基于歐姆接觸的傳感器相比，這些傳感器不僅把靈敏度提高了幾個數量級，而且其反應時間和恢復時間也有數量級上的改善。這一發現為傳感器的進一步發展提出了一個重要的新思路。
傳統的傳感器依賴納米線的表面效應(側面)和氣體或生物分子在表面的吸附和解吸附過程。為了提高器件對光、化學氣體或生物分子的靈敏度，納米線需要非常小，從而其表面效應能夠顯著。同時研究人員采用歐姆接觸來降低接觸電阻的影響，從而進一步突出表面效應。另外，分子在表面的吸附和解吸附是一個相對較慢的過程，這也導致相應的傳感器反應時間和恢復時間較長，甚至在100秒以上，這也嚴重地限制了傳感器的應用。
王中林教授領導的小組深入分析比較了肖特基接觸和歐姆接觸的原理和特點，提出了肖特基接觸也可以用于構造傳感器，而且其性能可以更好。基于這一想法，他們成功研制出紫外光傳感器和生物傳感器，其結果分別發表于《應用物理快報》(Applied Physics Letters, 2009, 94, 191103)和《先進材料》(Advanced Materials, 2009, 21, online)。這一新型紫外光傳感器不僅靈敏，其反應時間和恢復時間也有了質的飛躍。采用同樣氧化鋅納米線但兩端是歐姆接觸的傳感器在開關紫外光后恢復時間長達417秒，而基于肖特基的傳感器僅僅0.8秒。利用高分子進行表面修飾后其恢復時間進一步縮短到0.02秒，從而達到了四個數量級的提高。與此相似，采用同樣氧化鋅納米線但兩端是歐姆接觸的傳感器對生物分子沒有明顯響應。改用肖特基后，傳感器不僅有顯著的響應，并且響應和恢復非常迅速。對于生物分子傳感，其靈敏度提高了三到四個數量級，并能有效區分出所帶電荷的正負。
這些新型傳感器的優異性能歸功于肖特基接觸。肖特基勢壘和界面附近的內建電場對電流的傳輸起到關鍵作用，而納米線主體和表面的影響則相對較弱。外界因素(紫外光或生物分子)可以直接影響肖特基勢壘和界面附近的內建電場。這一變化可以比表面效應更為顯著地調制通過傳感器的電流，從而提高了器件的靈敏度。肖特基勢壘和內建電場的變化和對電流的調制可以在極短的時間內完成，所以這一新型傳感器擁有了基于歐姆接觸的傳感器無可比擬的反應和恢復時間。
更多閱讀
中國科學院微電子研究所研究員黃成軍和毛海央團隊在納米森林傳感器及其應用研究方面取得進展。呼吸是支持人類生命活動的重要過程。呼吸頻率和深度是反映運動強度的關鍵指標，呼吸模式與心肺功能相關。呼吸檢測可以實......
近日，智能傳感領域的創新企業聲動微宣布成功完成了千萬元級別的種子輪融資。本輪融資由廈門高新投領銜，常州啟泰和元科創新基金緊隨其后參與投資。資金將主要用于加速8×8、16×16及32×32陣列熱感傳感芯......
本周發表的熱門文章包括一段關于近紅外（NIR）光譜在食品和生物分析中作用的視頻采訪、對2025年匹茲堡分析化學和光譜應用會議上華萊士?H?庫爾特主題演講的回顧，以及一篇關于物聯網（IoT）傳感器的文章......
近日，中國熱科院分析測試中心傳感與光電檢測技術研究團隊在農產品真菌毒素的快速檢測方面取得重要進展。團隊利用便攜式細胞計數器作為信號檢測設備，開發出一種用于快速、靈敏檢測農產品中赭曲霉毒素A(OTA)的......
韓國科學家成功研制出一款基于半導體光纖的多功能傳感器。這款創新設備能夠模擬人類的五種感官，感知光、壓力、氣味以及味道等多種信息。這款傳感器有望在可穿戴設備、物聯網、電子設備和軟體機器人等多個領域大放異......
近日，全球首套±800kV特高壓直流量子電流傳感器（以下簡稱量子電流傳感器）在廣州通過新產品技術鑒定。由中國工程院院士李立浧、陳勇等組成的鑒定委員會一致認為，該產品綜合技術性能達到國際領先水平。這標志......
隨著微小型、可穿戴電子設備的發展以及低能耗分布式傳感器需求與日俱增，在周圍環境中收集能量進而為低功耗電子產品供能并發展自供能技術，成為研究熱點。傳統電磁發電需要復雜的設備，同時，基于固固界面的摩擦產電......
北京市經濟和信息化局等5部門關于印發《關于支持發展高端儀器裝備和傳感器產業的若干政策措施實施細則（修訂版）》的通知京經信發〔2024〕70號各有關單位：為進一步推動高端儀器裝備和傳感器產業創新發展，根......
北京鼓勵高端儀器裝備和傳感器領域平臺型企業開展揭榜攻關、樣機研發、研究成果轉化和產業化，根據項目投入給予最高3000萬元(人民幣，下同)資金補助。北京市經濟和信息化局等五部門20日發布《關于支持發展高......
近日，寧波柯力傳感科技股份有限公司正式完成對浙江博遠電子科技有限公司的股權收購。此次收購標志著柯力傳感成功拓展至振動傳感器新領域，是柯力構建傳感器產業森林的重要戰略舉措。浙江博遠電子科技有限公司成立于......