双生屋氏菌 35624 薄膜的全光学、电气和湿度感性质

本研究全面探讨了双生屋氏菌 longum subsp. longum 35624（BB35）薄膜的结构、光学和电气性质，并展示其作为一种新型相对湿度传感器的应用。紫外-可见光谱学揭示，BB35 表现出两个明显的光学吸收区域，分别对应 2.1 ± 0.05 eV 和 2.8 ± 0.05 eV 的直接带隙，经 Tauc 图分析确认，确立 BB35 作为真正宽带隙半导体材料。在 280 nm 激发下，光致发光测量显示其发射光谱呈宽广分布， deconvoluted 为四个高斯峰，分别位于 434 nm（2.86 eV）、499 nm（2.48 eV）、543 nm（2.3 eV）和 620 nm（2.0 eV），表明该材料具有典型半导体材料所见的多重辐射再组合中心。电气表征显示电荷传输呈分散特性，电流随时间衰减服从幂律 I \propto t^{-\alpha}（$\alpha \approx 0.3$），提示其为 Poole-Frenkel 导电机制，典型于无序有机半导体。相对湿度（RH）传感性能在 15%-90% RH 范围内通过金属互导电极进行评估。传感器展现可逆响应特性，灵敏度随 RH 从 15% 线性增至 4.80。器件在两个月内展现出良好稳定性，基线电流 degradation 不足 5%。这些结果确立 BB35 薄膜作为一种有前景的环保型半导体材料用于湿度传感，并为将生物材料集成到电子和光电子器件中开辟了新路径。