Сенсори на польових та фототранзисторах з металевими наночастинками та пористим кремнієм
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
В статті досліджуються два типи сенсорів перекису водню – на основі польового транзистора та на основі фото транзистора. В обох випадках чутлива область розташовувалась на тильній стороні кремнієвої підкладки і складалася з шару пористого кремнію з наночастинками металів (платини або срібла). Пористий шар отримувався шляхом хімічного травлення в присутності металів. Сенсори з пористим кремнієм демонструють достатню чутливість в обох конфігураціях. Польова структура є більш керованою, проте має нижчу чутливість (8 μA/%), тоді як фототранзисторна структура є більш простою та чутливою (до 500 μA/%). Використання срібних та платинових наночастинок зменшує час відгуку сенсора до 2-3 хвилин.
Бібл. 21, рис. 15.
Блок інформації про статтю
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Посилання
Chen, S., Yuan, R., Chai, Y. et “Electrochemical sensing of hydrogen peroxide using metal nanoparticles: a review” Microchim Acta vol. 180, p. 15., 2013 DOI: 10.1007/s00604-012-0904-4
Yuan Zhang, “Decoration of ZnO nanowires with Pt nanoparticles and their improved gas sensing and photocatalytic performance” Nanotechnology, vol. 21, p. 285501, 2010 DOI: 10.1088/0957-4484/21/28/285501
Luo, X., Morrin, A., Killard, Anthony J. and Smyth, Malcolm R., “Application of Nanoparticles in Electrochemical Sensors and Biosensors”. Electroanalysis, vol. 18, pp. 319–326, 2006 DOI: 10.1002/elan.200503415
Wang, Q., Zheng, J. “Electrodeposition of silver nanoparticles on a zinc oxide film: improvement of amperometric sensing sensitivity and stability for hydrogen peroxide determination” Microchim Acta vol. 169, p.361, 2010 DOI: 10.1007/s00604-010-0356-7
Wang, L., Zhu, H., Hou, H. “A novel hydrogen peroxide sensor based on Ag nanoparticles electrodeposited on chitosan-graphene oxide/cysteamine-modified gold electrode” J Solid State Electrochem, vol.16, p.1693, 2012 DOI: 10.1007/s10008-011-1576-4
T. Jalkanen, J. Tuura, E. Makila, J. Salonen “Electro-optical porous silicon gas sensor with enhanced selectivity” Sensors and Actuators B vol.147, pp. 100–104, 2010 DOI: 10.1007/s10008-011-1576-4
M.V. Chursanova, L.P. Germash, V.O. Yukhymchuk, V.M. Dzhagan, I.A. Khodasevich, D. Cojoc “Optimization of porous silicon preparation technology for SERS applications” Applied Surface Science vol. 256, pp.3369–3373, 2010 DOI: 10.1016/j.apsusc.2009.12.036
Han-Jung Kim, Young-You Kim, Ki-Won Lee “Multiparametric sensor based on DBR porous silicon for detection of ethanol gas” Current Applied Physics vol. 10 pp. 181 – 183, 2010, DOI: 10.1016/j.cap.2009.04.020
Saakshi Dhanekar, S. S. Islam, T. Islam, A. K. Shukla, Harsh. “Organic vapour sensing by porous silicon: Influence of molecular kinetics in selectivity studies” Physica E, vol. 42, pp. 1648 – 1652, 2010 DOI: 10.1016/j.physe.2010.01.017
J. Diana, V. Vrkoslav, I. Jelinek “Recognition enhancement of oxidized and methyl-10-undecenoate functionalized porous silicon in gas phase photoluminescence sensing” Sensors and Actuators B vol.147, pp. 406 – 410, 2010, DOI: 10.1016/j.snb.2010.03.073
L. N. Acquaroli, R. Urteaga, R. R. Koropecki “Innovative design for optical porous silicon gas sensor” Sensors and Actuators B: Chemical, vol.149, is.1. pp. 189 – 193, 2010, DOI: 10.1016/j.snb.2010.05.065
V. A. Skryshevsky “Basics of MIS-type gas sensors with thin nanoporous silicon” Electronics and Nanotechnology (ELNANO), 2014 IEEE 34th International Conference 15-18 April 2014 Kyiv. – pp. 78-82, 2014 DOI: 10.1109/ELNANO.2014.6873967
Ali A. Ensafi, Fatemeh Rezaloo, B. Rezaei, Electrochemical sensor based on porous silicon/silver nanocomposite for the determination of hydrogen peroxide Sensors and Actuators B: Chemical, vol. 231, pp. 239-244, 2016, DOI: 10.1016/j.snb.2016.03.018
Ensafi, M. Mokhtari Abarghoui, B. Rezaei, Electrochemical determination of hydrogen peroxide using copper/porous silicon based non-enzymatic sensor // Sensors and Actuators B: Chemical, vol. 196, pp. 398-405, 2014 DOI: 10.1016/j.snb.2014.02.028
Al-Hardan, N.H.; Abdul Hamid, M.A.; Shamsudin, R.; AL-Khalqi, E.M.; Kar Keng, L.; Ahmed, N.M. “Electrochemical Hydrogen Peroxide Sensor Based on Macroporous Silicon” Sensors, vol.18, p.716, 2018 DOI: 10.3390/s18030716
M. Dusheiko, V. Ilchenko, T. Obukhova and M. Stepanova, "Sensors on FET with porous silicon," 2017 IEEE 37th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO), Kiev, 2017, pp. 162-164, 2017 DOI: 10.1109/ELNANO.2017.7939739
O. Kutova, M. Dusheiko, T. Obukhova, V. Tymofeev, N. Maksimchuk, T. Borodinova “H2O2 sensor based on FET with active layer in substrate area” Sensor Electronics and Microsystem Technologies, vol 14, No 4, pp 5-12, 2017
V. Estela-Lupis, T. Borodinova, I. Urkova “Extracellular biomineralization and gold and platinum nano- and microcrystallytes synthesis in polysaccharides wather solutions” in Colloid-chemical basis of nanoscience Kyiv: Akademperiodika, 2005.
C. Chartier, S. Bastide, C. Levy-Clement “Metal-assisted wet chemical etching of crystalline silicon” Proceedings of the 22nd European Photovoltaic Solar Energy Conference, 3-7 September 2007, Milan, Italy, pp. 1231-1234, 2007, DOI: 10.1016/j.nantod.2014.04.013
Zhipeng Huang, Xuanxiong Zhang, Manfred Reiche, Lifeng Liu, Woo Lee, Tomohiro Shimizu, Stephan Senz, and Ulrich Gösele, Extended arrays of vertically aligned sub-10 nm diameter [100] Si nanowires by metal-assisted chemical etching, Nano Letters, vol. 8, No. 9, pp. 3045-3051, 2008 DOI: 10.1021/nl802324y
Zhipeng Huang, Nadine Geyer, Peter Werner, Johannes de Boor, Ulrich Gösele, Metal-Assisted Chemical Etching of silicon: A Review, Adv. Mater, vol.23, pp. 285–308, 2011 DOI: 10.1002/adma.201001784
