阿卜杜拉国王科技大学 信用:ACS传感器(2020)
DOI: 10
1021/acssensors
9b02318 集成检测器设备可以构成分布式空气质量传感器网络的基础
如果有毒的工业和汽车废气超过安全水平，电子传感器就会发出警报，这种设计可以使许多城市的空气更加清洁
考斯特研究人员开发了一种小型、低成本的设备，可以检测二氧化氮(NO2)；它可以部署在城市周围的潜在热点地区，如果有害气体水平开始飙升，它会向当局发出警报
大多数现有的NO2检测器都是适合实验室使用的大型复杂机器，而紧凑型新设备旨在形成分布式空气质量传感器网络的一部分
“我们的传感器对NO2表现出非常高的灵敏度和选择性，在室温下工作，功耗非常低，”Ph
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领导这项研究的哈立德·萨拉马实验室的学生
然而，Vijjapu说，与以前的设计相比，最大的优势是气体探测器在一个简单、完全集成的系统中汇集了所有必要的传感和信号处理组件。
尽管简单，该装置的输出信号随NO2浓度而变化
气体检测器的高性能、低功耗和完全集成的设计都源于位于设备核心的NO2-传感薄膜晶体管
以前的传感器使用的金属氧化物只有在加热或持续光照时才对NO2敏感
这次，研究小组使用了一种叫做铟镓锌氧化物的半导体(IGZO)
萨拉马团队的博士后研究员桑德普·苏亚说:“作为一种气体传感器，基于IGZO的薄膜晶体管有多方面的好处。”
IGZO薄膜晶体管既是器件的电子元件，也是NO2-传感层
强烈接受电子的二氧化氮分子被吸引到晶体管表面的电子上
附着在IGZO上的NO2分子越多，从其表面耗尽的电子就越多，从而改变其电子输出并触发NO2检测警报
在检测事件之后，通过用来自集成蓝色发光二极管的光恢复IGZO层来重置传感器
类似于太阳能电池，光在IGZO产生带负电的电子和带正电的空穴，中和吸附的NO2并将其从表面释放出来
苏亚说:“这是第一项在室温下实现半导体金属氧化物薄膜晶体管传感器的传感和恢复的研究。”
萨拉马说:“下一步是通过与工业界合作，将我们的研究转化为原型，甚至可能是产品。”
“我们还对探索其他材料以检测环境中的其他有害气体感兴趣
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