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J-GLOBAL ID：202102246369544632   整理番号：21A0374480

拡大検出範囲と強化された耐湿性を有するZIF-67修飾シリコンナノワイヤに基づく室温エタノールセンサ【JST・京大機械翻訳】

Room-temperature ethanol sensor based on ZIF-67 modified silicon nanowires with expanded detection range and enhanced moisture resistance

著者 (5件)： Qin Yuxiang (School of Microelectronics, Tianjin University, Tianjin 300072, China) ,  Qin Yuxiang (Tianjin Key Laboratory of Imaging and Sensing Microelectronic Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, China) ,  Qin Yuxiang (Key Laboratory for Advanced Ceramics and Machining Technology, Ministry of Education, School of Materials Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China) ,  Wang Xinyang (School of Microelectronics, Tianjin University, Tianjin 300072, China) ,  Zang Junsheng (School of Microelectronics, Tianjin University, Tianjin 300072, China)
資料名： Chemical Physics Letters  (Chemical Physics Letters)
巻： 765  ページ： Null  発行年： 2021年 
JST資料番号： B0824A  ISSN： 0009-2614  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： シリコンナノワイヤ(SiNW)アレイは,その室温応答と最新の半導体技術の両立性により,有望なガス感受性材料として考えられている。しかし,SiNWベースのセンサのセンシング応答は,周囲湿度によって著しく抑制された。さらに,揮発性有機化合物(VOCs)検出に関して,SiNWは,あまり敏感でないことが明らかになった。エタノールは重要なVOCsであり,それは飲酒運転の検出において重要な応用を持つ。本研究では,SiNWs上のゼオライトイミダゾール骨格(ZIF-67)の修飾が,エタノールに対するガス検知性能を改善するだけでなく,動的検出の範囲を広げるだけでなく,室温での湿度抵抗を高めることを明らかにした。ZIF-67@SiNWセンサは,0.25-200ppmのエタノールへの曝露で増強された応答を示し,25%の相対湿度で250ppbのエタノールを25%の相対湿度で室温で感知する実用的能力を示した。65%の高い湿度で,開発したZIF-67@SiNWセンサは,0.25-200ppmのエタノールへの曝露で依然として有意な応答を維持した。センサは良好な濃度安定性を示し,30日間で95%の性能を維持した。増強センシング応答を説明するために,ヘテロ接合モデルと活性化エネルギーの計算を提案した。最後に,第一原理計算を行い,強化された耐湿性を明らかにした。ZIF-67修飾シリコンデバイスのVOCsへの改良応答は,バイオセンシングと疾患検出の分野でシリコンベースセンシングデバイスの応用を大きく広げた。Copyright 2021 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： ヘテロ接合 ,  活性化エネルギー ,  相対湿度 ,  *ケイ素 ,  湿度 ,  感受性 ,  飲酒運転 ,  センサ ,  バイオセンサ ,  揮発性有機化合物 ,  脂肪族アルコール
準シソーラス用語： 第一原理計算 ,  *シリコンナノワイヤ ,  シリコンチップ ,  ZIF-67 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： ZIF-67 ,  SiNW ,  室温 ,  ガスセンサー

分類 (1件)： 分析機器  (CC02020S)

物質索引 (1件)： エタノール

タイトルに関連する用語 (9件)： 拡大 ,  検出範囲 ,  強化 ,  耐湿性 ,  ZIF-67 ,  修飾 ,  シリコンナノワイヤ ,  室温 ,  エタノールセンサ