迈向碳纳米管分子传感器中静电换能机制的量化
材料科学
2013-02-14 v1
摘要
尽管碳纳米管场效应晶体管（CNT FETs）在化学和生化检测应用中极具前景，但目前仍缺乏对传感器响应的定量理解。为了探究静电学在传感器换能中的作用，实验使用了一组高度相似的化合物，这些化合物被设计为通过芘连接基团吸附到 CNT FET 上，并在环境条件下呈现一组已知的电荷状态。观察到酸性物质和碱性物质会引起符号相反的阈值电压偏移，这与由界面水使芘化合物质子化或去质子化所产生的局部电荷对 CNT FET 的门控效应相一致。门控电压偏移的幅度由带电基团与 CNT 之间的距离控制。此外，用不带电荷的芘化合物进行功能化处理显示出阈值偏移，这归因于其分子偶极矩。这项工作展示了一种制备具有可控关断门电压值的 CNT FET 的方法，且更广泛地，这些结果将为 CNT FET 化学与生化传感器响应的定量模型开发提供依据。
引用
@article{arxiv.1302.2960,
title = {Towards Quantifying the electrostatic transduction mechanism in carbon nanotube molecular sensors},
author = {Mitchell B. Lerner and James M. Resczenski and Akshay Amin and Robert R. Johnson and Jonas I. Goldsmith and A. T. Charlie Johnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.2960},
year = {2013}
}
备注
6 pages, 5 figures, appears in JACS