用掃描電鏡來了解基于納米線的氣體傳感器

納米線廣泛應用于電子領域。通常用于晶體管，并在效率方面有巨大優勢，因為它們的高縱橫比可以很好地控制通道電流。納米線在用作蛋白質和化學傳感器時也被廣泛研究。通過改進和開發新的制造方法，研究人員正在探索更新更的基于納米線的氣體傳感器。在這篇博客中，討論掃描電鏡如何幫助表征納米線和了解其氣體感知行為。

用作氣體傳感的納米線

一篇具有啟發性的文章（X. Chen et al., Sensors and Actuators B: Chemical, 177 (2013): 178-195. ）詳細描述了基于納米線的氣體傳感器的制造流程，配置，工作原理。它們通常具有高靈敏度和響應時間迅速、高選擇性和高穩定性。納米線重量輕，具有低功耗、無線通信能力和低溫操作性，使它們適合廣泛應用。納米線的合成包括幾項技術，可分為兩大類:

• 自上向下的方法，首先從一個尺寸大的物體開始，然后再降到納米級;

• 自下向上的方法，從單個原子和分子開始構建所需的納米結構。

S*SI納米傳感器：濕度和二氧化碳傳感領域

K. Mistewicz等人 （Nanoscale Research Letters（2017）12:97）研究了S*SI納米線作為傳感器，對氮氣的濕度和氮氣中二氧化碳濃度的適應性。該納米線運用自下向上的方法制造——由一種含有納米晶體的干凝膠，用聲化學法制成。

兩種傳感器的制造和分析：一種是由矩形S*SI干凝膠的樣品制成的混亂的納米線，如圖1所示，還有一種是S*SI納米線卡在一個襯底上，由稀釋的干凝膠制成，如圖2所示。

在后一種情況下，納米線通過直流電場輔助技術垂直于電極排列。掃描電鏡分析對于確定納米線傳感器的結構和理解其行為是至關重要的。

實驗結果表明，混亂形態的納米線在濕度感知方面表現較好，但響應速度較慢。原因在于水分子在納米線的邊界和納米線之間連接處附近吸收。*次，作者提出了S*SI納米線對CO2的電響應，即電導率的增加，與干燥凝膠相比，排列的單納米線更好。了解這種形狀的能力對于理解基于納米線的氣體傳感器的行為至關重要。