Gas Phase Electrodeposition Enabling the Programmable Three-Dimensional Growth of Multimodal Room Temperature Nano-Bridge Gas Sensor Array.
Gas Phase Electrodeposition Enabling the Programmable Three-Dimensional Growth of Multimodal Room Temperature Nano-Bridge Gas Sensor Array.
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气相电镀实现多模态室温纳米桥气体传感器阵列的可编程三维生长
DOI：
10.1021/acsami.9b12545
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发表时间：
2019
影响因子：
9.5
通讯作者：
Jacobs
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Schlag;Reiprich;Katzer;Nahrstedt;Pezoldt;Stauden;Jacobs
平行三维（3D）生长不同的纳米材料与亚微米分辨率是一种很有前途的方法，以克服一些技术和经济的限制，在平面集成均匀的薄膜。可编程多材料气相纳米粒子电沉积概念使得能够制造3D多模态电导式气体传感器阵列。该方法需要沉积一种以上的纳米材料，以实现正交传感能力和多气体灵敏度和选择性。演示的“电子鼻”样阵列包含1080个自对准的3D纳米桥基铂，氧化镍和金的电连接在一个芯片上。纳米桥通过最近邻库仑相互作用形成。每个气敏桥是由多孔但导电的纳米颗粒网络组成的3D结构。人们发现，这种结构是独特的，因为它不需要外部加热来操作。一个三模态传感器阵列将被证明检测各种水平的氨（NH3），一氧化碳（CO）和硫化氢（H2S）。将讨论一个3 × 3的传递矩阵来关联所记录的信号与气体成分。
Parallel three-dimensional (3D) growth of different nanomaterials with submicrometer resolution is a promising approach to overcome some technological and economic limits encountered in planar integrated homogeneous films. The programmable multimaterial gas phase nanoparticle electrodeposition concept enables the fabrication of a 3D multimodal conductometric gas sensor array. The approach requires the deposition of more than one nanomaterial to achieve orthogonal sensing capabilities and multigas sensitivity and selectivity. The demonstrated “electronic nose”-like array contains 1080 self-aligning 3D nanobridge-based electrical connections of platinum, nickel oxide, and gold on a single chip. The nanobridges form through a nearest neighbor Coulombic interaction. Each gas sensitive bridge is a 3D structure composed of a porous but electrically conducting nanoparticle network. It was found that this architecture is unique, because it does not require external heating to operate. A trimodal sensor array will be demonstrated to detect various levels of ammonia (NH3), carbon monoxide (CO), and hydrogen sulfide (H2S). A3 × 3transfer matrix will be discussed to correlate the recorded signals with the gas composition.
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