基于硅烯纳米带的高灵敏度气体传感器
介观与纳米尺度物理
2017-05-19 v1
摘要
受近期二维基气体传感器在单气体分子检测方面取得成功的启发，我们利用密度泛函理论和非平衡格林函数方法研究了气体分子（如 N2、NO、NO2、NH3、CO、CO2、CH4、SO2 和 H2S）在硅烯纳米带上的吸附。研究了所有气体分子在 SiNRs 上的最稳定吸附构型、吸附位点、吸附能、电荷转移、量子电导调制以及电子能带结构。我们的结果表明，NO、NO2 和 SO2 通过强共价键化学吸附在 SiNRs 上，表明其具有用于一次性气体传感器的潜在应用。此外，CO 和 NH3 以中等吸附能化学吸附在 SiNRs 上，暗示其适合作为高灵敏度气体传感器。气体分子的化学吸附可检测地调制了量子电导，这可归因于从气体分子到 SiNR 的电荷转移。其他研究的气体通过范德华相互作用物理吸附在 SiNRs 上。还发现通过用 B 或 N 原子掺杂 SiNRs 可以增强吸附能。我们的结果表明，SiNRs 在气体分子传感应用中显示出前景。
引用
@article{arxiv.1608.07508,
title = {Highly Sensitive Gas Sensors Based on Silicene Nanoribbons},
author = {S. M. Aghaei and M. M. Monshi and I. Calizo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.07508},
year = {2017}
}
备注
12 pages, 11 figures