عنوان مقاله ترجمه شده:سنسور دیود Schottky ناهمگون گرافن/ سیلیکون با بایاس معکوس قابل تنظیم
عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:Tunable Reverse-Biased Graphene/Silicon Heterojunction Schottky Diode Sensor
سال انتشار مقالهنام ژورنالتعداد صفحات مقاله ترجمه شده
201412
چکیده فارسی:یک نمونه سنسور شیمیایی جدید مبتنی بر دیود ناهمگون گرافن/ Si با بایاس معکوس، توسعه داده شده است که حساسیت تعیین مولکولی وابسته به بایاس فوق العاده بالا و توان اجرایی پایینی ارائه می دهد. این سنسور از مزیت نازک بودن لایه های گرافن که باعث جذب مولکولی در سطح می شود، بهره می برد تا به طور مستقیم ارتفاع مانع فصل مشترک گرافن/Si را تغییر دهد و بنابراین وقتی سنسور در بایاس معکوس عمل می کند، اتصال جریان حاصل می شود که نتیجه ی این امر ایجاد حساسیت فوق العاده بالاست. وقتی یک وسیله در بایاس معکوس عمل می کند، تابع کار گرافن و بنابراین ارتفاع مانع در فصل مشترک ناهمگون گرافن/Si می تواند به وسیله ی بزرگی بایاس کنترل شود که این منجر به تنظیم پذیری گسترده ایی در میزان حساسیت تشخیص مولکولی می شود. این کنترل حساسیت هم چنین ممکن است به وسیله ی انتخاب دقیق schottky ناهمگون گرافن/Si انجام شود. در مقایسه با سنسورهای جریان سنج گرافن مرسوم در تراشه های یکسان ، سنسور پیشنهاد شده 13 برابر حساسیت بالاتری برای تشخیص NO2 و سه برابر برای تشخیص NH3 در شرایط محیط دارد. در حالی که توان مصرفی آن در یک ولتاژ بایاس یکسان تقریبا 500 برابر کمتر است. مکانیزم تشخیص، مبتنی بر تغییر ارتفاع مانع schottky ناهمگون است که با استفاده از اندازه گیری های ظرفیت الکتریکی-ولتاژ ثابت شد.
چکیده انگلیسی:A new chemical sensor based on reverse-biased graphene/Si heterojunction diode has been developed that exhibits extremely high bias-dependent molecular detection sensitivity and low operating power. The device takes advantage of graphene’s atomically thin nature, which enables molecular adsorption on its surface to directly alter graphene/Si interface barrier height, thus affecting the junction current exponentially when operated in reverse bias and resulting in ultrahigh sensitivity. By operating the device in reverse bias, the work function of graphene, and hence the barrier height at the graphene/Si heterointerface, can be controlled by the bias magnitude, leading to a wide tunability of the molecular detection sensitivity. Such sensitivity control is also possible by carefully selecting the graphene/Si heterojunction Schottky barrier height. Compared to a conventional graphene amperometric sensor fabricated on the same chip, the proposed sensor demonstrated 13 times higher sensitivity for NO 2 and 3 times higher for NH in ambient conditions, while consuming ∼ 500 times less power for same magnitude of applied voltage bias. The sensing mechanism based on heterojunction Schottky barrier height change has been confi rmed using capacitance-voltage measurements. 3
کلمات کلیدی مقاله:
دانلود اصل مقاله ترجمه نشده افزودن به سبد خرید