Horumarinta waxqabadka sare, dareemaha gaaska la qaadan karo iyo kuwa la yareeyay ayaa sii kordheysa dareenka dhinacyada kormeerka deegaanka, amniga, baarista caafimaadka iyo beeraha.Qalabyada kala duwan ee lagu ogaanayo, birta-oxide-semiconductor (MOS) dareemayaasha gaaska u adkaysta ayaa ah doorashada ugu caansan ee codsiyada ganacsiga sababtoo ah xasilloonidooda sare, qiime jaban, iyo dareen sare.Mid ka mid ah hababka ugu muhiimsan ee lagu sii wanaajin karo waxqabadka dareemayaasha ayaa ah abuurista nanosized MOS-based heterojunctions (hetero-nanostructured MOS) ee MOS nanomaterials.Si kastaba ha ahaatee, habka dareenka ee heterononostructured MOS shidma ayaa ka duwan kan hal gaaska MOS, maadaama ay aad u adag tahay.Waxqabadka dareemayaasha waxaa saameeya qiyaaso kala duwan, oo ay ku jiraan sifooyinka jirka iyo kiimikaad ee walxaha xasaasiga ah (sida cabbirka hadhuudhka, cufnaanta cilladda, iyo meelaha bannaan ee walxaha oksijiinta), heerkulka hawlgalka, iyo qaabka qalabka.Dib-u-eegiddu waxay soo bandhigaysaa fikrado dhowr ah oo loogu talagalay naqshadaynta dareemayaasha gaaska waxqabadka sare leh iyadoo la falanqeynayo habka dareenka ee dareemayaasha MOS nano habaysan ee kala duwan.Intaa waxaa dheer, saameynta qaabka joomatari ee qalabka, oo lagu go'aamiyo xiriirka ka dhexeeya walxaha xasaasiga ah iyo korantada shaqada, ayaa laga hadlayaa.Si loo barto habdhaqanka dareemayaasha si nidaamsan, maqaalkani wuxuu soo bandhigayaa oo ka hadlayaa habka guud ee aragtida saddexda qaab-dhismeedka joomatari ee caadiga ah ee ku salaysan qalabyada kala duwan ee heteronanostructured.Dulmarkani wuxuu u adeegi doonaa hage loogu talagalay akhristayaasha mustaqbalka kuwaas oo baranaya hababka xasaasiga ah ee dareemayaasha gaaska oo horumariya dareemayaasha gaaska waxqabadka sare.
Wasakhowga hawadu waa dhibaato sii kordhaysa oo halis ah iyo dhibaato deegaan oo caalami ah oo khatar ku ah wanaagga dadka iyo noolaha.Neefsashada sunta wasakhaysan waxay sababi kartaa dhibaatooyin caafimaad oo badan sida cudurada neef-mareenka, kansarka sanbabada, leukemia iyo xitaa dhimasho dhicis ah1,2,3,4.Laga soo bilaabo 2012 ilaa 2016, malaayiin dad ah ayaa la sheegay inay u dhinteen wasakhowga hawada, sannad kasta, balaayiin dad ah ayaa la kulma tayada hawada oo liidata5.Sidaa darteed, waxaa muhiim ah in la horumariyo dareemayaasha gaaska la qaadi karo iyo kuwa la yareeyey kuwaas oo bixin kara jawaab celin waqtiga dhabta ah iyo waxqabadka sare ee ogaanshaha (tusaale, dareenka, xulashada, xasiloonida, iyo jawaab celinta iyo waqtiyada soo kabashada).Marka lagu daro la socodka deegaanka, dareemayaasha gaaska ayaa door muhiim ah ka ciyaara badbaadada6,7,8, ogaanshaha caafimaadka9,10, aquaculture11 iyo meelaha kale12.
Ilaa hadda, dhowr dareemayaal gaas la qaadan karo oo ku salaysan habab kala duwan ayaa la soo bandhigay, sida indhaha13,14,15,16,17,18, electrochemical19,20,21,22 iyo dareemayaasha iska caabinta kiimikada23,24.Waxaa ka mid ah, dareemayaasha caabbinta kiimikada ee birta-oxide-semiconductor (MOS) ayaa ah kuwa ugu caansan codsiyada ganacsiga sababtoo ah xasilloonidooda sare iyo qiimaha hoose25,26.Feejignaanta wasakhaysan waxaa lagu go'aamin karaa si fudud iyadoo la ogaanayo isbeddelka caabbinta MOS.Horraantii 1960-meeyadii, dareemayaasha gaaska ugu horreeya ee kiimiko-iska-caabbinta ah ee ku saleysan filimada khafiifka ah ee ZnO ayaa la soo sheegay, taasoo dhalisay xiiso weyn oo ku saabsan goobta ogaanshaha gaaska27,28.Maanta, MOS badan oo kala duwan ayaa loo isticmaalaa sida walxaha xasaasiga ah ee gaasta, waxaana loo qaybin karaa laba qaybood oo ku salaysan hantidooda jireed: n-nooca MOS oo leh electrons oo ah kuwa ugu badan ee xamuulka qaada iyo p-nooca MOS oo leh godad sida kuwa ugu badan.qaadeyaal.Guud ahaan, nooca p-MOS waa ka caan ka yar yahay nooca n-MOS sababtoo ah jawaabta soo-jiidashada ee nooca p-MOS (Sp) waxay la mid tahay xididka labajibbaaran ee nooca n-nooca MOS (\(S_p = \sqrt { S_n} \ ) ) isla male-awaal (tusaale ahaan, qaab-dhismeedka qaab-dhismeedka isku midka ah iyo isbeddel isku mid ah ee foorarsiga xargaha hawada) 29,30.Si kastaba ha ahaatee, dareemayaasha MOS ee hal-saldhigga ah ayaa weli wajahaya dhibaatooyin sida xaddidaad la'aanta ogaanshaha, dareenka hooseeya iyo xulashada codsiyada la taaban karo.Arrimaha xulashada waxaa lagu xalin karaa ilaa xad iyadoo la abuurayo habab dareemayaal (oo loo yaqaan "sanka elektarooniga ah") oo lagu darayo algorithms falanqaynta xisaabinta sida tabobarka qiyaasta qiyaasta (LVQ), falanqaynta qaybta ugu muhiimsan (PCA), iyo qayb ahaan ugu yaraan afargeesyada (PLS) falanqaynta31, 32, 33, 34, 35. Intaa waxaa dheer, soosaarka MOS32,36,37,38,39 (tusaale ahaan hal-cabbir (1D), 0D iyo 2D nanomaterials), iyo sidoo kale isticmaalka nanomaterials kale ( Tusaale ahaan MOS40,41,42 , Nanoparticles birta qaaliga ah (NPs)) 43,44, carbon nanomaterials45,46 iyo polymers conductive47,48) si loo abuuro nanoscale heterojunctions (ie, heteronanostructured MOS) waa habab kale oo la door bidayo si loo xalliyo dhibaatooyinka kor ku xusan.Marka la barbar dhigo filimada MOS-dhaqameedka dhumucda leh, MOS-yar oo leh meel sare oo gaar ah waxay siin kartaa goobo firfircoon oo gaas ah oo fududeeya faafinta gaaska36,37,49.Intaa waxaa dheer, naqshadeynta heteronanostructures-ku-saleysan MOS waxay sii hagaajin kartaa gaadiidka xamuulka qaada ee heterointerface, taasoo keentay isbeddel weyn oo caabbinta sababtoo ah hawlaha kala duwan ee hawlgalka50,51,52.Intaa waxaa dheer, qaar ka mid ah saameynta kiimikada (tusaale, dhaqdhaqaaqa firfircoonida iyo falcelinta dusha sare ee isku-dhafka ah) ee ku dhaca naqshadeynta MOS heteronanostructures waxay sidoo kale hagaajin kartaa waxqabadka dareemayaasha. waxqabadka dareemayaasha, dareemayaasha casriga ah ee u adkaysta kiimiko waxay caadi ahaan adeegsadaan tijaabin iyo khalad, taas oo waqti badan qaadata oo aan waxtar lahayn.Sidaa darteed, waxaa muhiim ah in la fahmo habka dareenka ee dareemayaasha gaaska ee ku salaysan MOS maadaama ay hagi karto naqshadeynta dareemayaasha jihaynta waxqabadka sare.
Sanadihii la soo dhaafay, dareemayaasha gaaska MOS ayaa si degdeg ah u horumaray warbixinnada qaar ayaa lagu daabacay MOS nanostructures55,56,57, dareemayaasha gaaska heerkulka qolka58,59, qalabka dareemayaasha MOS ee gaarka ah60,61,62 iyo gaaska khaaska ah63.Warqad dib-u-eegis ah oo ku jirta Dib-u-eegisyada Kale waxay diiradda saaraysaa qeexida habka dareenka ee dareemayaasha gaaska ee ku salaysan sifooyinka jirka iyo kiimikaad ee MOS, oo ay ku jiraan doorka bannaan ee oksijiinta 64, doorka heteronanostructures 55, 65 iyo wareejinta kharashka ee heterointerfaces 66. Intaa waxaa dheer. , Meelo badan oo kale ayaa saameeya waxqabadka dareemayaasha, oo ay ku jiraan heterostructure, cabbirka hadhuudhka, heerkulka hawlgalka, cufnaanta cilladda, boosaska oksijiinta, iyo xitaa dayuuradaha crystal furan ee walxaha xasaasiga ah25,67,68,69,70,71.72, 73. Si kastaba ha ahaatee, qaabdhismeedka joometeriga ah ee qalabka, oo lagu go'aamiyay xidhiidhka ka dhexeeya walxaha dareemaha iyo electrode-ka shaqeeya, ayaa sidoo kale si weyn u saameeya dareenka dareemayaasha74,75,76 (fiiri qaybta 3 faahfaahin dheeraad ah) .Tusaale ahaan, Kumar et al.77 ayaa sheegay laba dareeme oo gaas ah oo ku salaysan walxo isku mid ah (tusaale, dareemayaasha gaaska laba-lakab ah ee ku salaysan TiO2@NiO iyo NiO@TiO2) waxayna arkeen isbeddello kala duwan oo ku saabsan iska caabbinta gaaska NH3 sababtoo ah joomatariyada qalabka kala duwan.Sidaa darteed, marka la falanqeynayo habka gaaska gaaska, waxaa muhiim ah in la tixgeliyo qaabka qalabka.Dib-u-eegidgan, qorayaashu waxay diiradda saaraan hababka ogaanshaha ee ku salaysan MOS ee nanostructures kala duwan iyo qaababka qalabka.Waxaan aaminsanahay in dib u eegistani ay u adeegi karto hage loogu talagalay akhristayaasha rabta inay fahmaan oo ay falanqeeyaan hababka ogaanshaha gaaska waxayna gacan ka geysan karaan horumarinta dareemayaasha gaaska mustaqbalka ee waxqabadka sare.
On berde.1a wuxuu muujinayaa qaabka aasaasiga ah ee habka gaaska gaaska oo ku salaysan hal MOS.Marka heerkulku kor u kaco, xadhkaha ogsijiinta (O2) molecules ee dusha MOS waxay soo jiidan doontaa elektaroonnada MOS waxayna sameeyaan noocyada anionic (sida O2- iyo O-).Dabadeed, lakabka baabi'inta elektarooniga ah (EDL) ee nooca n-nooca MOS ama lakabka ururinta godka (HAL) ee nooca p-MOS ayaa markaa laga sameeyay dusha MOS 15, 23, 78. Isdhexgalka ka dhexeeya O2 iyo MOS waxay sababtaa in xadhkaha xajinta ee dusha sare ee MOS ay kor u foorarsadaan oo ay sameeyaan caqabad iman karta.Ka dib, marka dareenka uu soo gaadho gaaska bartilmaameedka ah, gaaska lagu dhajiyay dusha MOS wuxuu la falgalaa noocyada oksijiinta ionic, ama soo jiidashada elektarooniga (gaaska oksaydhka) ama ku deeqida elektarooniga (gaaska yareeya).Wareejinta korantada ee u dhaxaysa gaaska bartilmaameedka ah iyo MOS waxay hagaajin kartaa ballaca EDL ama HAL30,81 taasoo keentay isbeddel ku yimaada caabbinta guud ee dareenka MOS.Tusaale ahaan, gaaska yaraynta, elektaroonnada waxaa laga wareejin doonaa gaaska yaraynta oo loo beddelo nooca n-MOS, taasoo keenaysa EDL hoose iyo iska caabin hoose, kaas oo loo tixraacayo dabeecadda dareemayaasha n-nooca.Taas bedelkeeda, marka nooca p-MOS uu la kulmo gaasta yaraynta taas oo go'aamisa dabeecadda dareenka p-nooca, HAL way yaraataa oo iska caabintu way korodhaa sababtoo ah deeqda elektaroonigga ah.Gaasaska oxidizing, jawaabta dareemaha ayaa ka soo horjeeda taas si loo yareeyo gaaska.
Hababka ogaanshaha aasaasiga ah ee nooca n-n-iyo-p-nooca MOS ee dhimista iyo oxidizing gaaska b Qodobbada muhiimka ah iyo physico-kiimiko ama sifooyinka walxaha ku lug leh dareemayaasha gaaska semiconductor 89
Marka laga reebo habka ogaanshaha aasaasiga ah, hababka ogaanshaha gaaska ee loo isticmaalo dareemayaasha gaaska ee dhabta ah waa kuwo aad u adag.Tusaale ahaan, isticmaalka dhabta ah ee dareeraha gaaska waa inuu buuxiyaa shuruudo badan (sida dareenka, xulashada, iyo xasiloonida) taas oo ku xidhan baahida isticmaalaha.Shuruudahani waxay si dhow ula xiriiraan sifooyinka jireed iyo kiimikaad ee walxaha xasaasiga ah.Tusaale ahaan, Xu et al.71 waxay muujisay in dareemayaasha ku salaysan SnO2 ay gaaraan dareenka ugu sarreeya marka dhexroorka crystal (d) uu la mid yahay ama ka yar yahay laba jeer dhererka Debye (λD) ee SnO271.Marka d ≤ 2λD, SnO2 si buuxda ayaa loo dhammeeyaa ka dib markii la xayeysiiyay molecules O2, iyo jawaabta dareemaha gaaska yareeya waa ugu badnaan.Intaa waxaa dheer, xaddidaadyo kale oo kala duwan ayaa saameyn ku yeelan kara waxqabadka dareemayaasha, oo ay ku jiraan heerkulka hawlgalka, cilladaha crystal, iyo xitaa dayuuradaha crystal-ka ee walxaha dareenka.Gaar ahaan, saamaynta heerkulka hawlgalka waxaa lagu sharaxay tartanka suurtogalka ah ee u dhexeeya heerarka adsorption iyo desorption gaaska bartilmaameedka ah, iyo sidoo kale falcelinta dusha sare ee u dhexeeya molecules gaaska la isku dhejiyay iyo qaybaha oksijiinta4,82.Saamaynta cilladaha kristal waxay si xoog leh ula xiriiraan nuxurka boosaska oksijiinta [83, 84].Hawlgalka dareemaha waxa kale oo saameyn kara falcelinta kala duwan ee wajiyada crystal-ka ee furan67,85,86,87.Diyaaradaha crystal-ka furan ee cufnaanta hoose leh waxay muujinayaan biro badan oo aan la isku xidhin oo tamar sare leh, kuwaas oo kor u qaada xayeysiinta dusha sare iyo falcelinta88.Shaxda 1aad waxa ay taxaysaa dhawr arrimood oo muhiim ah iyo hababka garashada ee la xidhiidha.Sidaa darteed, iyada oo la hagaajinayo xuduudaha walxahan, waxqabadka ogaanshaha waa la hagaajin karaa, waxaana muhiim ah in la go'aamiyo arrimaha muhiimka ah ee saameeya waxqabadka dareenka.
Yamazoe89 iyo Shimanoe et al.68,71 waxay sameeyeen tiro daraasado ah oo ku saabsan habka fikradda ah ee dareenka dareenka waxayna soo jeediyeen saddex arrimood oo madax-bannaan oo muhiim ah oo saameeya waxqabadka dareemayaasha, gaar ahaan shaqada soo-dhoweynta, shaqada transducer, iyo utility (Jaantus 1b)..Hawsha qaabilaadda waxa loola jeedaa awoodda MOS oogada sare si ay ula falgasho molecules gaaska.Shaqadani waxay si dhow ula xiriirtaa sifooyinka kiimikaad ee MOS waxaana si weyn loo wanaajin karaa iyada oo la soo bandhigayo aqbalayaasha ajnabiga ah (tusaale ahaan, NP-yada birta iyo MOS kale).Shaqada transducer waxa loola jeedaa awoodda lagu beddelayo falcelinta u dhaxaysa gaaska iyo dusha MOS oo loo beddelo calaamad koronto oo ay maamusho xudduudaha hadhuudhka ee MOS.Sidaa darteed, shaqada dareenka ayaa si weyn u saameeya xajmiga walxaha MOC iyo cufnaanta soo-dhoweynta shisheeye.Katoch et al.90 ayaa sheegay in hoos u dhigista cabbirka hadhuudhka ee ZnO-SnO2 nanofibrils ay keentay samaynta heterojunctions badan iyo korodhka dareenka dareenka, oo la jaan qaadaya shaqeynta transducer.Wang et al.91 marka la barbardhigo cabbirrada hadhuudhka ee kala duwan ee Zn2GeO4 waxayna muujiyeen kororka 6.5-laab ee dareenka dareenka ka dib markii ay soo bandhigeen xuduudaha hadhuudhka.Utility waa arrin kale oo muhiim ah oo wax qabad dareen ah oo qeexaya helitaanka gaaska qaab dhismeedka MOS gudaha.Haddii molecules gaasku aanay geli karin oo ay ka falcelin karaan MOS gudaha, dareenka dareemayaasha waa la dhimi doonaa.Faa'iidada waxay si dhow ula xiriirtaa qoto dheeraanta faafinta gaas gaar ah, taas oo ku xiran xajmiga daloolka ee walxaha dareenka.Sakai iyo al.92 ayaa qaabeeyay dareenka dareemayaasha ee gaaska flue waxayna ogaadeen in labadaba miisaanka molecular ee gaaska iyo radius radius ee xuubka dareemayaasha ay saameeyaan dareenka dareenka ee qoto dheer ee gaaska kala duwan ee xuubka dareenka.Doodda kor ku xusan waxay muujinaysaa in dareemaha gaaska waxqabadka sare lagu horumarin karo iyadoo la isku dheelitirayo oo la wanaajinayo shaqada soo-dhoweynta, shaqada transducer, iyo utility.
Shaqada kor ku xusan waxay caddaynaysaa habka fahamka aasaasiga ah ee hal MOS waxayna ka hadlaysaa dhowr arrimood oo saameeya waxqabadka MOS.Marka lagu daro arrimahan, dareemayaasha gaaska ee ku salaysan heterostructures waxay sii wanaajin karaan waxqabadka dareemayaasha iyagoo si weyn u wanaajiya hawlaha dareemayaasha iyo soo-dhoweynta.Intaa waxaa dheer, heteronanostructures waxay sii wanaajin kartaa waxqabadka dareenka iyagoo kor u qaadaya falcelinta kicinta, nidaaminta wareejinta kharashka, iyo abuurista goobo xayeysiis badan.Ilaa hadda, dareemeyaal badan oo gaas ah oo ku salaysan MOS heteronanostructures ayaa la darsay si looga hadlo hababka kor loogu qaado dareenka95,96,97.Miller iyo al.55 ayaa soo koobay dhowr habab oo ay u badan tahay inay hagaajiyaan dareenka heteronanostructures, oo ay ku jiraan dusha-ku-tiirsanaanta, interface-ku-tiirsanaanta, iyo qaab-dhismeedka ku-tiirsanaanta.Waxaa ka mid ah, habka kor-u-qaadista ku-tiirsanaanta-is-dhexgalka ayaa aad u dhib badan si loo daboolo dhammaan is-dhexgalka is-dhexgalka ee hal aragti, maaddaama dareemayaasha kala duwan ee ku salaysan walxaha heteronanostructured (tusaale, nn-heterojunction, pn-heterojunction, pp-heterojunction, iwm) ayaa la isticmaali karaa. .guntin Schottky).Caadi ahaan, dareemayaasha habaysan ee MOS-ku-salaysan ee heteronono-nooceedka had iyo jeer waxaa ku jira laba ama in ka badan hababka dareemayaasha horumarsan98,99,100.Saamaynta isku-dhafka ah ee hababkan kor-u-qaadista waxay kor u qaadi kartaa soo-dhoweynta iyo habaynta calaamadaha dareemayaasha.Sidaa darteed, fahamka habka aragtida dareemayaasha ee ku salaysan walxaha nanostructured ee kala duwan ayaa muhiim ah si loo caawiyo cilmi-baarayaasha inay horumariyaan dareemayaasha gaaska hoose si waafaqsan baahidooda.Intaa waxaa dheer, qaabka joomatari ee qalabku wuxuu sidoo kale si weyn u saameyn karaa dareenka dareenka 74, 75, 76. Si si nidaamsan loo falanqeeyo habdhaqanka dareenka, hababka dareenka ee saddex qaab-dhismeedka qalabka oo ku salaysan qalab kala duwan oo heteronanostructured ayaa la soo bandhigi doonaa. oo hoos looga hadlay.
Iyadoo horumarinta degdega ah ee dareemayaasha gaaska ee ku salaysan MOS, MOS kala duwan oo hetero-nano habaysan ayaa la soo jeediyay.Wareejinta kharashka ee heterointerface waxay kuxirantahay heerarka kala duwan ee Fermi (Ef) ee qaybaha.Heterointerface-ka, electrons waxay ka dhaqaaqaan hal dhinac oo leh Ef weyn una guuraan dhinaca kale oo leh Ef yar ilaa heerkooda Fermi ay gaaraan dheellitirka, iyo godad, liddi ku ah.Kadibna sidayaasha heterointerface-ka waa la dhammeeyey oo waxay sameeyaan lakab yaraaday.Marka dareemaha uu soo gaaro gaasta la beegsanayo, heteronanostructured MOS-fiirinteedu way isbedeshaa, sidoo kale dhererka xannibaadda, taas oo kor u qaadeysa calaamadda ogaanshaha.Intaa waxaa dheer, hababka kala duwan ee soo saarista heteronostructures waxay keenaysaa xiriiro kala duwan oo u dhexeeya qalabka iyo korantada, taas oo keenta qalab kala duwan oo geometry ah iyo hababka dareenka kala duwan.Dib-u-eegisgan, waxaanu ku soo jeedinaynaa saddex qaab-dhismeedka aaladaha joomatari waxaanu ka hadlaynaa habka dareenka qaab-dhismeed kasta.
Inkasta oo heterojunctions ay door aad u muhiim ah ka ciyaaraan waxqabadka ogaanshaha gaaska, joomatari qalabka ee dareemayaasha oo dhan ayaa sidoo kale si weyn u saameyn kara dabeecadda ogaanshaha, maadaama meesha uu ku yaal kanaalka maaraynta dareemayaasha uu aad ugu tiirsan yahay joomatari qalabka.Saddex joomateri oo caadi ah oo ka mid ah qalabka MOS heterojunction ayaa halkan lagaga hadlay, sida ku cad Jaantuska 2. Nooca koowaad, laba xidhiidh oo MOS ah ayaa si aan kala sooc lahayn loogu qaybiyaa inta u dhaxaysa laba electrodes, iyo meesha uu ku yaal kanaalka korantada waxaa go'aaminaya MOS-ga ugu weyn, ka labaadna waa samaynta nanostructures heterogeneous ka MOS kala duwan, halka hal MOS oo kaliya ku xiran yahay electrode ah.electrode ayaa ku xiran, ka dibna kanaalka korantada wuxuu ku yaalaa gudaha MOS wuxuuna si toos ah ugu xiran yahay korantada.Nooca saddexaad, laba walxood ayaa si gaar ah loogu dhejiyaa laba electrodes, oo ku hagaya qalabka iyada oo loo marayo heterojunction ka dhex jira labada qalab.
Xidhiidhka u dhexeeya xeryahooda (tusaale “SnO2-NiO”) ayaa tilmaamaya in labada qaybood ay si fudud isku qasan yihiin (nooca I).Calaamadda "@" ee u dhaxaysa laba xiriiriye (tusaale "SnO2@NiO") waxay tusinaysaa in shayga qashinka ah (NiO) lagu qurxiyey SnO2 qaab dhismeedka dareemayaasha nooca II.Goyn (tusaale “NiO/SnO2”) waxa ay tusinaysaa nakhshad dareeme nooca III .
Dareemayaasha gaaska ee ku salaysan MOS ka kooban, laba walxood oo MOS ah ayaa si aan kala sooc lahayn loogu qaybiyaa inta u dhaxaysa electrodes-ka.Habab badan oo been abuur ah ayaa la sameeyay si loogu diyaariyo isku-darka MOS, oo ay ku jiraan sol-gel, isku-darka, hydrothermal, electrospinning, iyo hababka isku dhafka farsamada98,102,103,104.Dhowaan, qaab-dhismeedka birta-organic (MOFs), oo ah nooc ka mid ah agabka qaabaysan ee crystalline ka samaysan ee ka kooban xarumaha birta iyo isku-xidhayaasha organic, ayaa loo isticmaalay qaab-dhismeedka MOS-dabada leh ee ka kooban 105,106,107,108.Waxaa xusid mudan in inkasta oo boqolkiiba MOS isku-dhafka ah ay isku mid yihiin, sifooyinka xasaasiga ah ayaa si weyn u kala duwanaan kara marka la isticmaalayo hababka wax soo saarka ee kala duwan. ( Mo: Sn = 1: 1.9) oo waxay ogaatay in hababka kala duwan ee wax-soo-saarka ay keenaan dareeno kala duwan.Shaposhnik iyo al.110 ayaa soo warisay in falcelinta SnO2-TiO2 ee isku-darka ah ee gaasaska H2 ay ka duwan tahay tan qalabka farsamada isku dhafan, xitaa isla saamiga Sn/Ti.Farqigani wuxuu soo baxayaa sababtoo ah xiriirka ka dhexeeya MOP iyo MOP crystallite size way kala duwan yihiin hababka isku-dhafka ee kala duwan109,110.Marka cabbirka hadhuudhka iyo qaabka ay iswaafaqayaan marka loo eego cufnaanta deeq bixiyayaasha iyo nooca semiconductor, jawaabtu waa inay ahaato mid la mid ah haddii joomatari xidhiidhku aanu isbeddelin 110.Staerz iyo al.111 ayaa sheegay in sifooyinka ogaanshaha ee SnO2-Cr2O3 core-Sheath (CSN) nanofibers iyo dhulka SnO2-Cr2O3 CSNs ay ku dhow yihiin isku mid, taas oo soo jeedinaysa in nanofiber morphology uusan bixin wax faa'iido ah.
Marka lagu daro hababka kala duwan ee wax-soo-saarka, noocyada semiconductor ee labada MOSFET ee kala duwan waxay sidoo kale saameeyaan dareenka dareemayaasha.Waxa loo sii kala qaybin karaa laba qaybood iyada oo ku xidhan in labada MOSFET ay isku nooc yihiin semiconductor (nn ama pp junction) ama noocyo kala duwan (pn junction).Marka dareemayaasha gaasku ay ku saleysan yihiin isku-dhafka MOS ee isku midka ah, adoo beddelaya saamiga molar ee labada MOS, dabeecadda jawaabta xasaasiga ah ayaa weli ah mid aan isbeddelin, iyo dareenka dareenka ayaa kala duwan iyadoo ku xiran tirada nn- ama pp-heterojunctions.Marka hal qayb ay ku badan tahay isku-dhafka (tusaale 0.9 ZnO-0.1 SnO2 ama 0.1 ZnO-0.9 SnO2), kanaalka qabanqaabada waxaa go'aamiya MOS-ga ugu sarreeya, oo loo yaqaanno kanaalka homojunction conduction 92 .Marka saamiga labada qaybood la is barbar dhigo, waxaa loo maleynayaa in kanaalka korantada uu u badan yahay heterojunction98,102.Yamazoe iyo al.112,113 ayaa sheegay in gobolka heterocontact ee labada qaybood ay si weyn u wanaajin karaan dareenka dareenka sababtoo ah xannibaadda heterojunction ee la sameeyay sababtoo ah hawlaha kala duwan ee hawlgalka ee qaybaha ayaa si wax ku ool ah u xakameyn kara dhaqdhaqaaqa qulqulka ee dareemayaasha soo gaadhay elektaroonigga.Gaasaska deegaanka ee kala duwan 112,113.On berde.Jaantuska 3a wuxuu muujinayaa in dareemayaasha ku saleysan SnO2-ZnO qaab-dhismeedyo heersare ah oo kala duwan oo ka kooban ZnO kala duwan (laga bilaabo 0 ilaa 10 mol% Zn) ay si xushmad leh u ogaan karaan ethanol.Waxaa ka mid ah, dareemayaasha ku salaysan SnO2-ZnO fibers (7 mol.% Zn) ayaa muujiyay dareenka ugu sarreeya sababtoo ah samaynta tiro badan oo heterojunctions ah iyo korodhka aagga gaarka ah, taas oo kordhisay shaqada beddelka iyo hagaajinta. dareenka 90 Si kastaba ha ahaatee, korodhka dheeraadka ah ee maadada ZnO ilaa 10 mol.%, qaab-dhismeed yar oo SnO2-ZnO ah ayaa duubi kara meelaha korka firfircoonida waxayna yareyn kartaa dareenka dareenka85.Isbeddel la mid ah ayaa sidoo kale lagu arkay dareemayaasha ku salaysan NiO-NiFe2O4 pp heterojunction composites oo leh saamiyo Fe/Ni kala duwan (Jaantus. 3b)114.
Sawirada SEM ee fiilooyinka SnO2-ZnO (7 mol.% Zn) iyo jawaab celinta dareenka gaasaska kala duwan oo leh 100 ppm at 260 °C;Jawaabaha 54b ee dareemayaasha ku salaysan NiO saafi ah iyo NiO-NiFe2O4 isku dhafan oo ah 50 ppm ee gaasaska kala duwan, 260 °C;114 (c) Jaantuska jaantuska tirada qanjidhada ee xSnO2- (1-x) Co3O4 halabuurka iyo iska caabbinta u dhiganta iyo falcelinta dareenka xSnO2- (1-x) Co3O4 halabuurka 10 ppm CO, acetone, C6H6 iyo SO2 gaaska 350 °C iyadoo la beddelayo saamiga molar ee Sn/Co 98
Isku-darka pn-MOS waxay muujinayaan dabeecad dareen duwan oo ku xiran saamiga atomigga ee MOS115.Guud ahaan, habdhaqanka dareenka ee isku-dhafka MOS wuxuu si aad ah ugu tiirsan yahay kaas oo MOS u dhaqmo sida kanaalka aasaasiga ah ee dareenka.Sidaa darteed, waxaa aad muhiim u ah in la tilmaamo halabuurka boqolleyda iyo nanostructure ee isku-dhafka.Kim et al.98 ayaa xaqiijiyay gabagabadaan iyagoo isku dhejiyay taxane xSnO2 ± (1-x) Co3O4 isku dhafan nanofibers by electrospinning iyo barashada sifooyinka dareemayaasha.Waxay arkeen in hab-dhaqanka SnO2-Co3O4 dareeraha isku-dhafka ah uu ka beddelay nooca n-nooca ilaa p-nooca iyadoo la dhimay boqolkiiba SnO2 (Jaantus. 3c)98.Intaa waxaa dheer, dareemayaasha heterojunction-ku-salaysan (oo ku salaysan 0.5 SnO2-0.5 Co3O4) waxay muujiyeen heerarka gudbinta ugu sarreeya ee C6H6 marka la barbardhigo dareemayaasha-homojunction-ka (tusaale, sare SnO2 ama Co3O4 dareemayaal).Caabbinta sare ee dabiiciga ah ee 0.5 SnO2-0.5 Co3O4 dareemaha ku salaysan iyo awoodda weyn ee ay u leedahay in ay wax ka beddesho caabbinta guud ee dareenka waxay gacan ka geysataa dareenka ugu sarreeya ee C6H6.Intaa waxaa dheer, cilladaha lattice-ka ee ka soo jeeda SnO2-Co3O4 heterointerfaces waxay abuuri karaan goobo xayeysiis ah oo doorbidaya molecules gaaska, taas oo kor u qaadeysa jawaabta dareenka109,116.
Marka lagu daro nooca semiconductor-ka MOS, dhaqanka taabashada ee MOS ka kooban yahay ayaa sidoo kale lagu habeyn karaa iyadoo la isticmaalayo kiimikada MOS-117.Huo et al.117 waxay adeegsatay hab-dubi fudud oo fudud si ay u diyaariyaan isku-dhafka Co3O4-SnO2 waxayna ogaadeen in saamiga Co/Sn molar ee 10%, dareemaha ayaa muujiyay jawaab-celinta p-nooca H2 iyo dareenka n-nooca H2.jawaab.Jawaabaha dareemayaasha ee CO, H2S iyo gaasas NH3 ayaa lagu muujiyay sawirka 4a117.Saamiyada Co/Sn ee hooseeya, homojunctions badan ayaa ka sameysma xuduudaha SnO2 ± SnO2 nanograin waxayna muujiyaan jawaabaha dareemayaasha nooca n ee H2 (Sawir 4b,c)115.Iyada oo korodhka saamiga Co/Sn ilaa 10 mol.%, halkii SnO2-SnO2 homojunctions, badan oo Co3O4-SnO2 heterojunctions ayaa isku mar la sameeyay (Jaantus. 4d).Maadaama Co3O4 aanu firfircoonayn marka loo eego H2, SnO2na ay si adag uga falceliso H2, falcelinta H2 ee leh noocyada ogsijiinta ionic waxay inta badan ku dhacdaa dusha sare ee SnO2117.Sidaa darteed, elektaroonnada waxay u guuraan SnO2 iyo Ef SnO2 waxay u beddelaan guutada korantada, halka Ef Co3O4 uu yahay mid aan isbeddelin.Natiijo ahaan, caabbinta dareemaha ayaa kor u kacda, taas oo muujinaysa in walxaha leh saamiga sare ee Co / Sn ay muujinayaan dabeecadda dareenka p-nooca (Jaantus. 4e).Taas bedelkeeda, CO, H2S, iyo NH3 gaasaska waxay la falgalaan noocyada oksijiinta ionic ee dusha SnO2 iyo Co3O4, iyo electrons waxay ka guuraan gaaska ilaa dareemayaasha, taasoo keentay hoos u dhaca dhererka xannibaadda iyo dareenka n-nooca (Jaantus 4f)..Dabeecaddan kala duwan ee dareemayaasha waxaa sabab u ah falcelinta kala duwan ee Co3O4 oo leh gaasyo kala duwan, kaas oo ay sii xaqiijiyeen Yin et al.118 .Sidoo kale, Katoch et al.119 waxay muujisay in isku-dhafka SnO2-ZnO ay leeyihiin xulasho wanaagsan iyo dareen sare oo H2.Dabeecaddani waxay dhacdaa sababtoo ah H atomiyada si fudud ayaa loogu dhejin karaa boosaska O ee ZnO sababtoo ah isku-dhafka xooggan ee u dhexeeya s-orbital ee H iyo p-orbital ee O, taas oo keenta metallization of ZnO120,121.
a Co/Sn-10% qaloocyada iska caabbinta firfircoon ee yaraynta gaasaska caadiga ah sida H2, CO, NH3 iyo H2S, b, c Co3O4/SnO2 jaantus habka dareemayaasha isku dhafan ee H2 oo hooseeya % m.Co/Sn, df Co3O4 Mechanism Ogaanshaha H2 iyo CO, H2S iyo NH3 oo leh Co/Sn/SnO2 sare
Sidaa darteed, waxaan hagaajin karnaa dareenka dareenka nooca I-dareenka annaga oo dooranayna hababka wax-soo-saarka ku habboon, yaraynta xajmiga hadhuudhka ee isku-dhafka, iyo hagaajinta saamiga molar ee isku-dhafka MOS.Intaa waxaa dheer, faham qoto dheer oo ku saabsan kiimikada walxaha xasaasiga ah waxay sii kordhin kartaa xulashada dareenka.
Qaab dhismeedka dareemayaasha Nooca II waa qaab dhismeedka dareenka caanka ah ee isticmaali kara noocyo kala duwan oo nanostructured ah oo kala duwan, oo ay ku jiraan hal "master" nanomaterial iyo nanomaterial labaad ama xitaa saddexaad.Tusaale ahaan, agab hal-cabbir ah ama laba-geesood ah oo lagu qurxiyey nanoparticles, core-shell (CS) iyo qalabyo isku dhafan oo heteronanostructured ah ayaa caadi ahaan loo isticmaalaa nooca II qaab-dhismeedka dareemayaasha waxaana si faahfaahsan looga hadli doonaa hoos.
Qalabka ugu horreeya ee heteronanostructure (qurxiyey heteronanostructure), sida ku cad sawirka 2b (1), kanaalada korantada ee dareemayaasha waxay ku xiran yihiin qalab aasaasi ah.Sababo la xiriira samaynta heterojunctions, nanoparticles wax laga beddelay waxay ku siin karaan goobo badan oo firfircoon oo loogu talagalay xayeysiinta gaaska ama qallafsanaanta, waxayna sidoo kale u dhaqmi kartaa sidii kicin si loo horumariyo waxqabadka dareenka109,122,123,124.Yuan et al.41 ayaa xusay in qurxinta WO3 nanowires oo leh CeO2 nanodots ay ku siin karaan goobo badan oo xayeysiis ah oo ku yaal CeO2 @ WO3 heterointerface iyo dusha CeO2 waxayna abuuraan noocyo badan oo oksijiin ah oo chemisorbed ah oo loogu talagalay falcelinta acetone.Gunawan iyo al.125. Dareemaha xasaasiga ah ee aadka u sarreeya ee acetone oo ku salaysan hal-cabbir Au@α-Fe2O3 ayaa la soo jeediyay waxaana la arkay in dareenka dareemayaasha lagu xakameeyo kicinta molecules O2 sida ilaha oksijiinta.Joogitaanka Au NPs waxay u dhaqmi kartaa sidii kicinta kor u qaadida kala-soocida unugyada ogsijiinta ee oksijiinta jilicsan ee oksaydhka acetone.Natiijooyin la mid ah ayaa waxaa helay Choi et al.9 halkaas oo Pt-catalyst loo isticmaalay in lagu kala saaro unugyaraha ogsijiinta ee la xoojiyey ee noocyada ogsijiinta ee ionized iyo kor loogu qaado jawaabta xasaasiga ah ee acetone.2017, isla kooxda cilmi-baaristu waxay muujiyeen in nanoparticles bimetallic ay aad uga waxtar badan yihiin catalysis marka loo eego nanoparticles biraha sharafta leh, sida lagu muujiyey jaantuska 5126. 5a waa jaantuska habka wax soo saarka ee bimetallic-ku salaysan platinum (PtM) NPs iyadoo la adeegsanayo unugyada apoferritin cabbir celcelis ahaan ka yar 3 nm.Kadibna, iyadoo la adeegsanayo habka elektaroonigga ah, PtM @ WO3 nanofibers ayaa la helay si loo kordhiyo dareenka iyo xulashada acetone ama H2S (Sawir 5b-g).Dhowaan, halbeegyada atomka ah (SACs) ayaa muujiyay waxqabad aad u wanaagsan oo katalis ah oo ku saabsan faaqidaadda kicinta iyo falanqaynta gaaska sababtoo ah waxtarka ugu badan ee isticmaalka atamka iyo qaababka elektaroonigga ah ee la hagaajiyay127,128.Shin iyo al.129 waxa loo adeegsaday Pt-SA gundhig kaarboon nitride ah (MCN), SnCl2 iyo PVP nanosheets sidii ilo kiimiko si loogu diyaariyo Pt@MCN@SnO2 fiilooyinka xadhkaha gaaska ee ogaanshaha gaaska.In kasta oo ay aad ugu yar tahay waxyaabaha ku jira Pt@MCN (laga bilaabo 0.13 wt.% ilaa 0.68 wt.%), wax qabadka ogaanshaha gaaska formaldehyde Pt@MCN@SnO2 ayaa ka sarreeya tusaalooyinka kale ee tixraaca (SnO2 saafi ah, MCN @ SnO2 iyo Pt NPs @ SnO2)..Waxqabadka ogaanshahan aadka u wanaagsan waxaa loo nisbayn karaa waxtarka atomiiga ugu sarreeya ee Pt SA kicinta iyo caymiska ugu yar ee goobaha firfircoon ee SnO2129.
Habka koobiynta ee Apoferritin ku raran tahay si loo helo PtM-apo (PtPd, PtRh, PtNi) nanoparticles;Gaaska firfircoon ee xasaasiga ah ee bd pristine WO3, PtPd@WO3, PtRn@WO3, iyo Pt-NiO@WO3 nanofibers;ku salaysan, tusaale ahaan, sifooyinka xulashada ee PtPd@WO3, PtRn@WO3 iyo Pt-NiO@WO3 nanofiber sensors ilaa 1 ppm ee gaaska faragelinta 126
Intaa waxaa dheer, heterojunctions oo ka dhex abuurmay alaabada qashinka ah iyo nanoparticles waxay sidoo kale si wax ku ool ah u habeyn karaan kanaalada korantada iyada oo loo marayo habka habaynta shucaaca si loo hagaajiyo waxqabadka dareenka130,131,132.On berde.Jaantuska 6a wuxuu muujinayaa sifooyinka dareemayaasha ee SnO2 saafi ah iyo Cr2O3@SnO2 nanowires si loo yareeyo iyo oksidaynta gaaska iyo hababka dareemayaasha u dhigma131.Marka la barbar dhigo saafiga ah ee SnO2 nanowires, jawaabta Cr2O3@SnO2 nanowires si loo yareeyo gaaska ayaa si weyn loo wanaajiyey, halka jawaabta gaaska oksaydhisku ay ka sii darayso.Dhacdooyinkan waxay si dhow ula xiriiraan hoos u dhaca maxalliga ah ee kanaalada qabanqaabada ee SnO2 nanowires ee jihada radial ee la sameeyay pn heterojunction.Iska caabinta dareemaha waxaa si fudud loo hagaajin karaa iyadoo la beddelo ballaca EDL ee dusha sare ee SnO2 nanowires saafi ah ka dib soo-gaadhista hoos u dhigista iyo gaaska oksaydhaynta.Si kastaba ha ahaatee, Cr2O3@SnO2 nanowires, DEL bilawga ah ee SnO2 nanowires ee hawada waa la kordhiyay marka loo eego SnO2 nanowires saafi ah, iyo kanaalka korantada waa la xakameynayaa sababtoo ah samaynta heterojunction.Sidaa darteed, marka dareemaha uu soo gaadho gaaska yareeya, elektaroonnada xayiran ayaa lagu sii daayaa SnO2 nanowires iyo EDL si weyn ayaa loo dhimay, taasoo keentay dareen sare marka loo eego SnO2 nanowires saafi ah.Taa beddelkeeda, marka loo beddelayo gaasta oksaydhaynta, ballaarinta DEL waa xaddidan tahay, taasoo keentay dareen hoose.Natiijooyinka jawaab-celinta dareenka ee la midka ah ayaa lagu arkay Choi et al., 133 kaas oo SnO2 nanowires lagu qurxiyo p-nooca WO3 nanoparticles ayaa muujiyay jawaab-celin dareen ah oo si weyn loo hagaajiyay si loo yareeyo gaaska, halka n-qurxiyeysan SnO2 dareemayaasha ay hagaajiyeen dareenka gaaska oksida.TiO2 nanoparticles (Jaantus. 6b) 133. Natiijadani waxay inta badan sabab u tahay shaqooyinka kala duwan ee shaqada SnO2 iyo MOS (TiO2 ama WO3) nanoparticles.Nooca p-nooca (n-nooca) nanoparticles, kanaalka korantada ee walxaha qaab-dhismeedka (SnO2) wuxuu ku fidiyaa (ama qandaraasyada) jihada radial, ka dibna, iyadoo la raacayo ficilka dhimista (ama oxidation), balaadhin dheeraad ah (ama gaabin) ee kanaalka korantada ee SnO2 - feeraha) ee gaaska (Sawir 6b).
Habka wax-ka-beddelka shucaaca ee ay keentay LF MOS oo la beddelay.Jawaabaha gaaska oo kooban ee 10 ppm dhimista iyo oksaydhaynta gaasaska ku salaysan SnO2 saafi ah iyo Cr2O3@SnO2 nanowires iyo jaantusyada habka dareenka ee u dhigma;iyo nidaamyada u dhigma ee WO3@SnO2 nanorods iyo habka ogaanshaha133
Qalabka bilayer iyo multilayer heterostructure, kanaalka korantada ee qalabku wuxuu u badan yahay lakabka (sida caadiga ah lakabka hoose) oo si toos ah ula xiriira korantada, iyo heterojunction-ka laga sameeyay isdhexgalka labada lakab ayaa xakameyn kara dhaqdhaqaaqa lakabka hoose. .Sidaa darteed, marka gaasaska ay la falgalaan lakabka sare, waxay si weyn u saameyn karaan kanaalada korantada ee lakabka hoose iyo caabbinta 134 ee qalabka.Tusaale ahaan, Kumar et al.77 ayaa sheegay habdhaqanka lidka ku ah ee TiO2@NiO iyo NiO@TiO2 laba lakab ee NH3.Farqigani wuxuu soo baxayaa sababtoo ah kanaalada korantada ee labada dareemayaal waxay ku badan yihiin lakabyada maaddooyinka kala duwan (NiO iyo TiO2, siday u kala horreeyaan), ka dibna kala duwanaanshaha kanaalada korantada hoose waa kala duwan yihiin77.
Bilayer ama multilayer heteronanostructures waxaa sida caadiga ah lagu soo saaraa sputtering, dhigista lakabka atomiga (ALD) iyo centrifugation56,70,134,135,136.Dhumucda filimka iyo aagga xiriirka ee labada qalab ayaa si fiican loo xakameyn karaa.Jaantusyada 7a iyo b waxay muujinayaan NiO@SnO2 iyo Ga2O3@WO3 nanofilms oo lagu helay sputtering ogaanshaha ethanol135,137.Si kastaba ha ahaatee, hababkani guud ahaan waxay soo saaraan filimo fidsan, filimadan fidsanina way ka dareen yar yihiin 3D nanostructured maaddooyinka nanostructured sababtoo ah aaggooda gaarka ah oo hooseeya iyo gaaska qulqulaya.Sidaa darteed, istaraatiijiyad-wejiga dareeraha ah ee samaynta aflaanta bilayer ee leh heerar kala duwan ayaa sidoo kale la soo jeediyay si loo hagaajiyo waxqabadka garashada iyadoo la kordhinayo aagga gaarka ah ee dusha sare41,52,138.Zhu et al139 isku-darka sputtering iyo farsamooyinka hydrothermal si ay u soo saaraan ZnO nanowires aadka loo dalbaday ee SnO2 nanowires (ZnO@SnO2 nanowires) ee ogaanshaha H2S (Jaantus. 7c).Jawaabteeda 1 ppm H2S waa 1.6 jeer ka saraysa tan dareemaha ku salaysan ZnO@SnO2 nanofilms.Liu iyo al.52 ayaa soo warisay wax qabad sare oo H2S ah iyada oo la adeegsanayo laba-tallaabo oo ah habka meel dhigista kiimikada si loo sameeyo qaab-dhismeedka SnO2@NiO nanostructures oo ay ku xigto kuleylka kuleylka (Jaantus. 10d).Marka la barbar dhigo filimada caadiga ah ee SnO2@NiO bilayer, waxqabadka dareenka SnO2@NiO qaab dhismeedka kala sarreeya ayaa si weyn loo hagaajiyay sababtoo ah kororka aag gaar ah oo dusha sare ah52,137.
Dareemka gaaska laba lakab ee ku salaysan MOS.NiO@SnO2 nanofilm ee ogaanshaha ethanol;137b Ga2O3@WO3 nanofilm ee ogaanshaha ethanol;135c si heer sare ah loo dalbaday SnO2@ZnO qaab dhismeedka kala sareynta bilayer ee ogaanshaha H2S;139d SnO2@NiO qaab dhismeedka kala sareynta bilayer si loo ogaado H2S52.
Qalabka nooca II ee ku salaysan heteronanostructures-core-shell (CSHNs), habka dareemku waa mid aad u adag, maadaama kanaalada korantadu aysan ku koobnayn qolofka gudaha.Waddada wax-soo-saarka iyo dhumucda (hs) ee xirmada labaduba waxay go'aamin karaan meesha ay yaaliin kanaalada wax-qabadka.Tusaale ahaan, marka la isticmaalayo hababka wax-soo-saarka hoose, kanaalada korantadu waxay inta badan ku xaddidan yihiin xudunta gudaha, taas oo la mid ah qaab-dhismeedka qalabka laba-lakab ama qalabyo badan (Jaantus. 2b (3)) 123, 140, 141, 142, 143. Xu iyo al.144 ayaa soo warisay habka hoose ee lagu helo CSHN NiO@α-Fe2O3 iyo CuO@α-Fe2O3 iyada oo la dhigayo lakabka NiO ama CuO NPs α-Fe2O3 nanorods kaas oo kanaalka korantada uu xaddiday qaybta dhexe.(nanorods α-Fe2O3).Liu iyo al.142 waxa kale oo uu ku guulaystay in uu xaddido kanaalka maaraynta qaybta ugu muhiimsan ee CSHN TiO2 @ Si iyada oo la dhigay TiO2 habab diyaarsan oo ah silicon nanowires.Sidaa darteed, dabeecadeeda dareenka (p-nooca ama n-nooca) waxay kuxirantahay kaliya nooca semiconductor ee silicon nanowire.
Si kastaba ha ahaatee, inta badan la soo sheegay dareemayaasha ku salaysan CSHN (Jaantus. 2b(4)) ayaa la sameeyay iyada oo loo wareejinayo budada walxaha CS-ga ah ee la sameeyayXaaladdan oo kale, dariiqa socodsiinta dareenka ayaa saameeya dhumucda guryaha (hs).Kooxda Kim waxay baareen saamaynta hs ee waxqabadka ogaanshaha gaaska waxayna soo jeediyeen habka lagu ogaan karo ee suurtogalka ah100,112,145,146,147,148. Waxaa la rumeysan yahay in laba arrimood ay gacan ka geystaan habka dareenka ee qaabdhismeedkan: (1) qaabeynta radial ee EDL ee qolofka iyo (2) saameynta maqaarka korantada (Jaantus. 8) 145. Cilmi-baarayaashu waxay sheegeen in kanaalka korantada. sidayaal badana waxay ku xidhan yihiin lakabka qolofka marka hs> λD lakabka qolofka145. Waxaa la rumeysan yahay in laba arrimood ay gacan ka geystaan habka dareenka ee qaabdhismeedkan: (1) qaabeynta radial ee EDL ee qolofka iyo (2) saameynta maqaarka korantada (Jaantus. 8) 145. Cilmi-baarayaashu waxay sheegeen in kanaalka korantada. sidayaal badana waxay ku xidhan yihiin lakabka qolofka marka hs> λD lakabka qolofka145. Считается, что в механизме восприятия этой структуры участвуют два фактора: (1) радиальная модуляция ДЭС оболочки и (2) эффект размытия электрического поля (рис. 8) 145. Исследователи отметили, что канал проводимости носителей в основном приурочено к оболочке, когда hs > λD оболочки145. Waxaa la rumeysan yahay in laba arrimood ay ku lug leeyihiin habka aragtida qaabdhismeedkan: (1) radial modulation ee EDL ee qolofka iyo (2) saamaynta bluring field koronto (Jaantus. 8) 145. Cilmi baadhayaashu waxay xuseen in kanaalka gudbinta xambaara waxa uu inta badan ku xidhan yahay qolofka marka hs> λD qolofka145.Waxaa la rumeysan yahay in laba arrimood ay gacan ka geystaan habka lagu ogaanayo qaab-dhismeedkan: (1) qaabeynta shucaaca ee DEL ee qolofka iyo (2) saameynta goob koronto oo lagu shubo (Jaantus. 8) 145.研究人员提到传导通道当壳层的hs > λD145 时，载流子的数量主要局限于壳层。 > λD145 时，载流子的数量主要局限于壳层。 Исследователи отметили, что канал проводимости Когда hs > λD145. Cilmi-baarayaashu waxay xuseen in kanaalka korantada Marka hs> λD145 ee qolofka, tirada sidayaasha ay inta badan xaddidan tahay qolofka.Sidaa darteed, qaabaynta iska caabinta dareemaha ee ku salaysan CSHN, habaynta shucaaca ee cladding DEL ayaa guulaysan (Jaantus. 8a).Si kastaba ha noqotee, marka hs ≤ λD ee qolofka, qaybaha oksijiinta ee ay ku dhejiyaan qolofka iyo heterojunction-ka laga sameeyay CS heterojunction ayaa si buuxda u dhammeeyey electrons. Sidaa darteed, kanaalka korantada kaliya kuma yaal gudaha lakabka qolofka laakiin sidoo kale qayb ahaan qaybta asaasiga ah, gaar ahaan marka hs <λD ee lakabka qolofka. Sidaa darteed, kanaalka korantada kaliya kuma yaal gudaha lakabka qolofka laakiin sidoo kale qayb ahaan qaybta asaasiga ah, gaar ahaan marka hs <λD ee lakabka qolofka. Поэтому канал проводимости: Sidaa daraadeed, kanaalka korantada wuxuu ku yaalaa ma aha oo kaliya gudaha lakabka qolofka, laakiin sidoo kale qayb ahaan qaybta asaasiga ah, gaar ahaan hs <λD ee lakabka qolofka.因此，传导通道不仅位于壳层内部，而且部分位于芯部，尤其是当壳层的hs < λ. hs <λD 时. Поэтому канал проводимости располагается не только внутри оболочки, но и частично в сердцевине, Sidaa darteed, kanaalka korantada wuxuu ku yaalaa kaliya maaha gudaha qolofka, laakiin sidoo kale qayb ahaan xudunta, gaar ahaan hs <λD ee qolofka.Xaaladdan oo kale, labadaba qolof elektaroonik ah oo si buuxda u dhammaatay iyo lakabka xudunta ah ee qayb ka mid ah ayaa gacan ka geysanaya beddelka caabbinta dhammaan CSHN, taasoo keentay saameynta dabada korantada (Jaantus. 8b).Daraasadaha kale qaarkood waxay adeegsadeen fikradda jajabka mugga EDL halkii ay ka isticmaali lahaayeen dabada beerta korontada si ay u falanqeeyaan saameynta hs100,148.Iyadoo la tixgelinayo labadan tabarucood, wadarta qaabaynta iska caabbinta CSHN waxay gaadhaysaa qiimihiisii ugu weynaa marka hs la barbar dhigo gadhka λD, sida ku cad sawirka 8c.Sidaa darteed, hs-ka ugu fiican ee CSHN wuxuu u dhawaan karaa qolofka λD, kaas oo la socda indho-indheynta tijaabada99,144,145,146,149.Daraasado dhowr ah ayaa muujiyay in hs ay sidoo kale saameyn karto dareenka CSHN-ku salaysan pn-heterojunction sensors40,148.Li iyo al.148 iyo Bai et al.40 ayaa si nidaamsan u baadhay saamaynta hs ee waxqabadka pn-heterojunction CSHN dareemayaal, sida TiO2@CuO iyo ZnO@NiO, iyada oo la beddelayo wareegga ALD ee xirxiran.Natiijo ahaan, hab-dhaqanka dareenka ayaa ka beddelay nooca p-nooca oo uu kordhay hs40,148.Dabeecaddani waxay sabab u tahay xaqiiqda ah in marka hore (oo leh tiro xaddidan oo wareegyo ALD ah) qaab-dhismeedka heterostructures ayaa loo tixgelin karaa inay yihiin heteronostructures la beddelay.Sidaa darteed, kanaalka korantada waxaa xaddidaya lakabka asaasiga ah (p-nooca MOSFET), iyo dareemaha ayaa muujinaya dabeecadda ogaanshaha p-nooca.Markay tirada wareegyada ALD kor u kacdo, lakabka xidhitaanka (n-nooca MOSFET) wuxuu noqdaa mid joogto ah oo u dhaqma sidii kanaalka gudbinta, taasoo keentay dareenka n-nooca.Dabeecadda isbeddelka dareenka ee la midka ah ayaa lagu soo warramey pn oo laashay heteronanostructures 150,151 .Zhou iyo al.150 ayaa baadhay dareenka Zn2SnO4@Mn3O4 laamood heteronanostructures iyada oo la xakameynayo nuxurka Zn2SnO4 ee dusha sare ee Mn3O4 nanowires.Marka Zn2SnO4 nuclei ay ka sameysmeen dusha Mn3O4, dareenka p-nooca ayaa la arkay.Iyada oo korodhka dheeraadka ah ee Zn2SnO4 ka kooban yahay, dareemaha ku salaysan laanta Zn2SnO4@Mn3O4 heteronanostructures waxay u wareegaysaa dabeecadda dareemayaasha n-nooca.
Sharaxaada fikradeed ee habka dareemayaasha laba-shaqeeya ee CS nanowires ayaa la muujiyay.Hababka iska caabinta sababtoo ah habaynta shucaaca ee qolofka elektarooniga ah, b Saamaynta xun ee smearing modulation-ka iska caabinta, iyo c Isku-darka caabbinta guud ee CS nanowires sababtoo ah isku darka labadaba saamaynta 40
Gebogebadii, nooca II dareemayaasha waxa ka mid ah nanostructures kala sarraysa oo kala duwan, iyo waxqabadka dareemayaasha waxa uu aad ugu xidhan yahay habaynta channels conductive.Sidaa darteed, waxaa muhiim ah in la xakameeyo booska kanaalka korantada ee dareeraha oo la isticmaalo qaab ku habboon qaabdhismeedka MOS heterononostructured si loo barto habka dareenka fidsan ee nooca II dareemayaasha.
Qaab dhismeedka dareemayaasha Nooca III ma aha mid aad u badan, kanaalka korantadana wuxuu ku salaysan yahay heterojunction ka dhex abuurmay laba semiconductors oo ku xiran laba electrodes, siday u kala horreeyaan.Qaab dhismeedka aaladaha gaarka ah waxaa inta badan lagu helaa farsamooyinka micromachining-ka iyo hababka dareemadoodu aad ayey uga duwan yihiin labadii qaab ee dareeme ee hore.Qallooca IV ee dareemaha Nooca III wuxuu caadi ahaan muujiyaa sifooyin saxid caadi ah sababtoo ah samaynta heterojunction48,152,153.Qalooca sifada I-V ee heterojunction ku haboon waxaa lagu sifayn karaa habka thermionic ee qiiqa elektarooniga ah ee ka sarreeya dhererka xannibaadda heterojunction152,154,155.
halka Va uu yahay danabka eexda, A waa aagga aaladda, k waa Boltzmann joogto ah, T waa heerkulka saxda ah, q waa dallaca side, Jn iyo Jp waa daloolka iyo fidinta elektarooniga cufnaanta hadda, siday u kala horreeyaan.IS waxa ay matalaysaa dhererka dambe ee hadda jira, oo lagu qeexay sida: 152,154,155
Sidaa darteed, wadarta hadda ee heterojunction pn waxay kuxirantahay isbeddelka fiirsashada xajiyeyaasha iyo isbeddelka dhererka xannibaadda heterojunction, sida ku cad isla'egyada (3) iyo (4) 156
halka nn0 iyo pp0 ay yihiin fiirsashada electrons (godadka) ee n-nooca (p-nooca) MOS, \ (V_{bi} ^ 0 \) waa awooda la dhisay, Dp (Dn) waa iskudhafka faafinta ee Electrons (godadka), Ln (Lp) waa dhererka fidinta ee electrons (godadka), ΔEv (ΔEc) waa isbeddelka tamarta ee band valence (band conduction) ee heterojunction.Inkasta oo cufnaanta hadda ay la mid tahay cufnaanta sidaha, haddana si xad dhaaf ah ayay u dhigantaa \(V_{bi}^0\).Sidaa darteed, isbeddelka guud ee cufnaanta hadda waxay si xooggan ugu xiran tahay isbeddelka dhererka xannibaadda heterojunction.
Sida kor ku xusan, abuurista hetero-nanostructured MOSFETs (tusaale ahaan, nooca I iyo nooca II) waxay si weyn u wanaajin kartaa waxqabadka dareemayaasha, halkii ay ka ahaan lahaayeen qaybo gaar ah.Iyo nooca III, jawaabta heteronostructure waxay ka sarrayn kartaa laba qaybood48,153 ama ka sarreeya hal qayb76, taas oo ku xidhan halabuurka kiimikada ee walxaha.Warbixino dhowr ah ayaa muujiyay in jawaabta heteronanostructures ay aad uga sarreyso mid ka mid ah halbeegyada marka mid ka mid ah qaybaha ay dareensan yihiin gaasta bartilmaameedka 48,75,76,153.Xaaladdan oo kale, gaaska bartilmaameedku wuxuu la macaamili doonaa oo keliya lakabka xasaasiga ah wuxuuna sababi doonaa isbeddelka Ef ee lakabka xasaasiga ah iyo isbeddelka dhererka xannibaadda heterojunction.Kadibna wadarta guud ee hadda qalabku si weyn ayay isu beddeli doontaa, maadaama ay ka soo horjeedaan dhererka xannibaadda heterojunction sida waafaqsan isla'egta.(3) iyo (4) 48,76,153.Si kastaba ha noqotee, marka qaybaha n-nooca iyo nooca p-ba ay yihiin kuwo xasaasi u ah gaaska la beegsanayo, waxqabadka ogaanshaha wuxuu noqon karaa meel u dhaxaysa.José et al.76 waxay soo saartay NiO / SnO2 filim NO2 ah oo dareere ah oo dareere ah oo ku dhufanaya oo ogaaday in dareenka dareenka uu kaliya ka sarreeyay midka NiO ku salaysan, laakiin ka hooseeya kan SnO2 ku salaysan.dareemeDhacdadan waxaa sabab u ah xaqiiqda ah in SnO2 iyo NiO ay muujiyaan falcelin liddi ku ah NO276.Sidoo kale, sababtoo ah labada qaybood waxay leeyihiin dareen gaas oo kala duwan, waxay yeelan karaan dareen isku mid ah oo lagu ogaanayo ogsidheynta iyo yaraynta gaaska.Tusaale ahaan, Kwon et al.157 waxay soo jeedisay NiO/SnO2 pn-heterojunction gaaska dareemaha iyadoo la adeegsanayo tufaax aan caadi ahayn, sida ku cad sawirka 9a.Waxa xiiso leh, NiO/SnO2 pn-heterojunction dareemaha ayaa muujiyay isla dareenka dareenka ee H2 iyo NO2 (Jaantus. 9a).Si loo xalliyo natiijadan, Kwon et al.157 ayaa si habaysan u baadhay sida NO2 iyo H2 ay u beddelaan uruurinta qaadaha oo ay u hagaajiyaan \(V_{bi}^0 \) ee labada walxood iyadoo la adeegsanayo IV-dabeecadaha iyo jilitaanka kombiyuutarka (Jaantus. 9bd).Jaantusyada 9b iyo c waxay muujinayaan awoodda H2 iyo NO2 si ay u beddelaan cufnaanta sideyaasha dareemayaasha ee ku salaysan p-NiO (pp0) iyo n-SnO2 (nn0), siday u kala horreeyaan.Waxay muujiyeen in pp0 ee p-nooca NiO uu waxyar iska beddelay deegaanka NO2, halka uu si weyn isu beddelay deegaanka H2 (Jaantus. 9b).Si kastaba ha ahaatee, nooca n-SnO2, nn0 wuxuu u dhaqmaa si ka soo horjeeda (Jaantus. 9c).Iyada oo ku saleysan natiijooyinkan, qorayaashu waxay soo gabagabeeyeen in markii H2 lagu dabaqay dareeme ku saleysan NiO/SnO2 pn heterojunction, kororka nn0 wuxuu horseeday kororka Jn, iyo \ (V_{bi} ^ 0 \) waxay keentay a hoos u dhaca jawaabta (Jaantus. 9d).Ka dib soo-gaadhista NO2, labadaba hoos u dhac weyn oo nn0 ah ee SnO2 iyo kororka yar ee pp0 ee NiO waxay keenaysaa hoos u dhac weyn \ (V_{bi} ^ 0 \), kaas oo hubinaya kororka jawaabta dareenka (Jaantus. 9d). ) 157 Gebogebadii, isbeddellada ku yimaada uruurinta sidayaal iyo \(V_{bi}^0 \) waxay horseedaan isbeddel ku yimaada wadarta hadda jirta, taasoo sii saamaynaysa awoodda ogaanshaha.
Habka dareenka gaaska gaaska wuxuu ku salaysan yahay qaabka qalabka Nooca III.Sawirada sawir-qaadista elektarooniga ah (SEM), qalabka p-NiO / n-SnO2 nanocoil iyo sifooyinka dareemayaasha ee p-NiO / n-SnO2 nanocoil heterojunction sensor at 200 ° C ee H2 iyo NO2;b , SEM-ka isdhaafsan ee qalabka c-, iyo natiijooyinka jilitaanka ee qalabka leh p-NiO b-lakab iyo n-SnO2 c-lakabka.Dareemka b p-NiO iyo c n-SnO2 dareemaha waxay cabbiraan oo waafaqayaan sifooyinka I-V ee hawada engegan iyo ka dib soo-gaadhista H2 iyo NO2.Khariidadda laba-geesoodka ah ee cufnaanta b-hole ee p-NiO iyo khariidadda c-electrons ee lakabka n-SnO2 oo leh miisaan midab leh ayaa la qaabeeyey iyadoo la isticmaalayo software Sentaurus TCAD.Natiijooyinka jilitaanka ee muujinaya khariidadda 3D ee p-NiO/n-SnO2 ee hawo engegan, H2 iyo NO2157 ee deegaanka.
Marka lagu daro sifooyinka kiimikada ee maaddada lafteeda, qaab dhismeedka qalabka Nooca III wuxuu muujinayaa suurtagalnimada abuurista dareemayaasha gaasta ee iskood u shaqeeya, taas oo aan suurtagal ahayn qalabka Nooca I iyo Nooca II.Sababtoo ah beerahooda korantada ee dabiiciga ah (BEF), qaababka pn heterojunction diode ayaa caadi ahaan loo isticmaalaa si loo dhiso qalab sawir-qaade ah oo muujinaya suurtagalnimada samaynta dareemayaasha gaaska sawir-qaadka ee iskood u shaqeeya heerkulka qolka ee iftiinka74,158,159,160,161.BEF ee heterointerface, oo ay sababtay kala duwanaanshaha heerarka Fermi ee agabka, ayaa sidoo kale gacan ka geysta kala-soocidda lammaane-dalool elektaroonig ah.Faa'iidada gaaska sawir-qaadista ee iskiis u shaqeysta waa isticmaalka tamarta hooseeya maadaama ay nuugi karto tamarta iftiinka iftiinka ka dibna ay xakameyn karto lafteeda ama qalabka kale ee yaryar iyada oo aan loo baahnayn ilo koronto oo dibadeed.Tusaale ahaan, Tanuma iyo Sugiyama162 waxay sameeyeen NiO/ZnO pn heterojunctions sida unugyada qorraxda si ay u dhaqaajiyaan SnO2-ku salaysan polycrystalline CO2 dareemayaal.Gad iyo al.74 ayaa sheegay dareemaha gaaska iskiis u shaqeeya ee ku salaysan Si/ZnO@CdS pn heterojunction, sida ku cad sawirka 10a.Si toos ah u jihaysan ZnO nanowires ayaa si toos ah loogu koray substrate-ka silikoon nooca p si loo sameeyo Si/ZnO pn heterojunctions.Dabadeed CdS nanoparticles ayaa wax laga beddelay dusha sare ee ZnO nanowires iyadoo la beddelayo dusha kiimikaad.On berde.10a waxay tusinaysaa khadka ka baxsan Si/ZnO@CdS natiijooyinka jawaabta dareenka O2 iyo ethanol.Iftiinka hoostiisa, korantada wareegga-furan (Voc) oo ay ugu wacan tahay kala-soocidda lammaane-dalool elektaroonig ah inta lagu jiro BEP ee Si/ZnO heterointerface-ka ayaa si toos ah u kordha tirada diodes-ku xiran74,161.Voc waxa lagu matali karaa isla'eg(5) 156,
halka ND, NA, iyo Ni ay yihiin uruurinta deeq bixiyayaasha, aqbalayaasha, iyo sidayaal gudaha ah, siday u kala horreeyaan, iyo k, T, iyo q ay la mid yihiin cabbirada isla'egta hore.Marka ay gaadhaan gaasta oksaydhaynta, waxay ka soo saaraan elektaroonnada ZnO nanowires, taas oo keenta hoos u dhaca \ (N_D ^ {ZnO} \) iyo Voc.Taa beddelkeeda, dhimista gaaska waxay keentay kororka Voc (Jaantus. 10a).Marka lagu qurxiyo ZnO leh nanoparticles CdS, elektaroonnada sawir-qaadka leh ee CdS nanoparticles ayaa lagu duraa qaybta korantada ee ZnO oo waxay la falgalaan gaasta la isku dhejiyay, taasoo kordhinaysa hufnaanta aragtida74,160.Dareemka gaaska sawir-qaadka ee isku midka ah ee ku saleysan Si/ZnO ayaa waxaa soo sheegay Hoffmann et al.160, 161 (Jaantus. 10b).Dareemkan waxaa lagu diyaarin karaa iyadoo la adeegsanayo xariiqda amine-functionalized ZnO nanoparticles ([3- (2-aminoethylamino)propyl] trimethoxysilane) (amino-functionalized-SAM) iyo thiol ((3-mercaptopropyl) -functionalized, si loo hagaajiyo shaqada shaqada ee gaaska bartilmaameedka ah ee lagu ogaanayo xulashada NO2 (trimethoxysilane) (thiol-functionalized-SAM)) (Jaantus 10b) 74,161.
Dareemka gaaska sawirqaade ee iskiis u shaqeeya oo ku saleysan qaab dhismeedka aaladda nooca III.Dareemka gaaska sawir-qaadka ee iskiis u shaqeeya ee ku salaysan Si / ZnO @ CdS, habka dareenka iskiis u shaqeya iyo jawaabta dareemaha ee oksaydhka (O2) iyo hoos u dhigista (1000 ppm ethanol) gaasaska qorraxda hoosteeda;74b Dareemka gaaska sawir-voltaic ee iskiis u shaqeeya oo ku salaysan Si ZnO/ZnO dareemayaasha iyo jawaabaha dareemayaasha gaasas kala duwan ka dib shaqeynta ZnO SAM oo leh amines terminal iyo thiols 161
Sidaa darteed, marka laga hadlayo habka xasaasiga ah ee nooca III dareemayaasha, waxaa muhiim ah in la go'aamiyo isbeddelka dhererka dhererka xannibaadda heterojunction iyo awoodda gaaska si ay saameyn ugu yeelato xoojinta sidaha.Intaa waxaa dheer, iftiiminta waxay dhalin kartaa sidayaal sawir qaadayaal ah oo ka falceliya gaasaska, taas oo rajo u ah ogaanshaha gaaska iskiis u shaqeeya.
Sida lagu falanqeeyay dib u eegista suugaanta, qaabab badan oo kala duwan ee MOS heteronanostructures ayaa la sameeyay si loo hagaajiyo waxqabadka dareenka.Xogta Sayniska ee Shabakadda Sayniska waxaa lagu raadiyay ereyo muhiim ah oo kala duwan (isku-dhafka oksaydhka birta ah, oksaydhyada birta galaha xudunta u ah, oksaydhyada biraha lakabka ah, iyo falanqeeyayaasha gaasta iskood u shaqeysta) iyo sidoo kale sifooyin gaar ah (badanaa, dareenka/doorashada, awooda wax soo saarka tamarta, wax soo saarka) .Habka Sifooyinka seddex ka mid ah saddexdan qalab ayaa lagu muujiyay shaxda 2. Fikradda guud ee naqshadeynta dareenka gaaska waxqabadka sare ayaa laga dooday iyadoo la falanqeynayo saddexda arrimood ee muhiimka ah ee uu soo jeediyay Yamazoe.Hababka loogu talagalay Dareemayaasha Heterostructure MOS Si loo fahmo arrimaha saameeya dareemayaasha gaaska, cabbirrada kala duwan ee MOS (tusaale, cabbirka hadhuudhka, heerkulka hawlgalka, cilladaha iyo cufnaanta bannaan ee ogsijiinta, dayuuradaha crystal-ka furan) ayaa si taxadar leh loo darsay.Qaab dhismeedka aaladda, oo sidoo kale muhiim u ah dabeecadda dareenka dareemayaasha, waa la dayacay oo si dhif ah ayaa looga wada hadlay.Dib-u-eegiddu waxay ka hadlaysaa hababka aasaasiga ah ee lagu ogaanayo saddexda nooc ee qalabka caadiga ah.
Qaab-dhismeedka cabbirka hadhuudhka, habka wax-soo-saarka, iyo tirada heterojunctions ee walxaha dareemaha ee ku jira Dareemaha Nooca I ayaa si weyn u saamayn kara dareenka dareemayaasha.Intaa waxaa dheer, habdhaqanka dareenka ayaa sidoo kale saameeya saamiga molar ee qaybaha.Qaab dhismeedka aaladaha Nooca II (qurxinta heteronostructures, filimada bilayer ama multilayer, HSSNs) waa qalabka ugu caansan qaab-dhismeedka ka kooban laba ama in ka badan qaybaha, iyo hal qayb oo kaliya ayaa ku xiran electrode ah.Qaab dhismeedka qalabkan, go'aaminta halka ay ku yaalaan marinnada marin habaabinta iyo isbeddelkooda xiga ayaa muhiim u ah daraasadda habka aragtida.Sababtoo ah nooca II waxaa ku jira qaabab badan oo kala duwan oo heteronanostructures, habab badan oo kala duwan ayaa la soo jeediyay.Qaab dhismeedka dareemaha nooca III, kanaalka korantada waxaa xukuma heterojunction laga sameeyay heterojunction, iyo habka aragtidu gabi ahaanba way ka duwan tahay.Sidaa darteed, waxaa muhiim ah in la go'aamiyo isbeddelka dhererka dhererka xannibaadda heterojunction ka dib soo-gaadhista gaasta bartilmaameedka ah ee dareenka nooca III.Naqshadeyntan, dareemayaasha gaaska sawir-qaadista ee iskood u shaqeeya ayaa la samayn karaa si loo yareeyo isticmaalka tamarta.Si kastaba ha noqotee, maadaama habka wax-soo-saarka hadda jira uu yahay mid adag oo dareen-celinta aad uga hooseeya MOS-ku-salaysan gaaska-ka-hortagga gaaska, weli waxaa jira horumar badan oo cilmi-baaris ah oo ku saabsan dareemayaasha gaasta iskood u shaqeysta.
Faa'iidooyinka ugu muhiimsan ee dareemayaasha MOS gaaska ee leh qaab-dhismeedka heteronononosole waa xawaaraha iyo dareenka sare.Si kastaba ha ahaatee, qaar ka mid ah dhibaatooyinka muhiimka ah ee dareemayaasha gaaska MOS (tusaale, heerkulka hawlgalka oo sarreeya, xasilloonida muddada dheer, xulashada liidata iyo dib u soo saarista, saamaynta qoyaanka, iwm) ayaa weli jira oo u baahan in wax laga qabto ka hor inta aan loo isticmaalin codsiyada la taaban karo.Dareemayaasha gaaska casriga ah ee MOS waxay caadi ahaan ku shaqeeyaan heerkul sare waxayna cunaan awood badan, taas oo saamaysa xasilloonida muddada dheer ee dareemayaasha.Waxaa jira laba hab oo caadi ah oo lagu xallinayo dhibaatadan: (1) horumarinta qalabka hoose ee dareemayaasha;(2) horumarinta walxaha xasaasiga ah ee cusub oo ku shaqeyn kara heerkul hooseeya ama xitaa heerkulka qolka.Mid ka mid ah habka loo maro horumarinta jajabyada dareemayaasha tamarta yar waa in la yareeyo xajmiga dareenka iyada oo la samaynayo taarikada kulaylka yar ee ku salaysan ceramics iyo silicon163.Taarikada kuleyliyaha yaryar ee dhoobada ku salaysan waxay cunaan qiyaastii 50-70 mV halkii dareeme, halka silikoon ku salaysan taarikada kuleyliyaha yaryar ay cuni karaan wax yar oo ah 2 mW halkii dareeme marka ay si joogto ah u shaqeynayaan 300 °C163,164.Horumarinta qalabka cusub ee dareenka waa hab wax ku ool ah oo lagu dhimo isticmaalka tamarta iyadoo la dhimayo heerkulka hawlgalka, waxayna sidoo kale hagaajin kartaa xasilloonida dareenka.Maaddaama xajmiga MOS uu sii socdo in la yareeyo si loo kordhiyo dareenka dareenka, xasiloonida kulaylka ee MOS waxay noqotaa caqabad badan, taas oo keeni karta in ay ku sii socoto calaamadda dareenka165.Intaa waxaa dheer, heerkulka sare wuxuu kor u qaadaa faafinta alaabta ee heterointerface iyo samaynta wejiyada isku dhafan, taas oo saameynaysa sifooyinka elektaroonigga ah ee dareemayaasha.Cilmi-baadhayaashu waxay soo wariyeen in heerkulka ugu wanaagsan ee hawlgalka ee dareemayaasha la dhimi karo iyada oo la dooranayo qalabka dareenka ku habboon iyo horumarinta MOS heteronanostructures.Raadinta habka heerkulka hooseeya ee samaynta qaab-dhismeedka MOS heteronanostructures aadka u crystalline waa hab kale oo rajo leh oo lagu hagaajinayo xasilloonida.
Xulashada dareemayaasha MOS waa arrin kale oo la taaban karo maadaama gaasyo kala duwan ay la nool yihiin gaaska bartilmaameedka ah, halka dareemayaasha MOS ay inta badan u nugul yihiin in ka badan hal gaas oo inta badan muujiyaan dareenka isdhaafsiga.Sidaa darteed, kordhinta xulashada dareenka gaaska bartilmaameedka ah iyo sidoo kale gaasaska kale ayaa muhiim u ah codsiyada la taaban karo.Dhawrkii sano ee la soo dhaafay, doorashada ayaa qayb ahaan wax looga qabtay iyada oo la dhisayo habab gaas ah oo loo yaqaan "sanka elektaroonigga ah (E-sanka)" oo ay weheliso falanqaynta xisaabinta algorithms sida tabobarrada qiyaasta vector (LVQ), falanqaynta qaybta aasaasiga ah (PCA), iwm e.Dhibaatooyinka galmada.Qaybaha ugu yar (PLS), iwm. 31, 32, 33, 34. Laba arrimood oo waaweyn (tirada dareemayaasha, kuwaas oo si dhow ula xiriira nooca walxaha dareenka, iyo falanqaynta xisaabinta) ayaa muhiim u ah hagaajinta awoodda sanka elektaroonigga ah. si loo ogaado gaasaska169.Si kastaba ha ahaatee, kordhinta tirada dareemayaasha waxay caadi ahaan u baahan tahay habab badan oo wax soo saar oo adag, sidaas darteed waa muhiim in la helo hab sahlan oo lagu wanaajiyo waxqabadka sanka elektaroonigga ah.Intaa waxaa dheer, wax ka beddelka MOS ee qalabka kale waxay sidoo kale kordhin kartaa xulashada dareenka.Tusaale ahaan, ogaanshaha xulashada ee H2 waa la gaari karaa sababtoo ah dhaqdhaqaaqa wanaagsan ee MOS oo lagu beddelay NP Pd.Sanadihii la soo dhaafay, cilmi-baarayaasha qaarkood waxay dahaariyeen MOS MOF dusha sare si ay u hagaajiyaan xulashada dareenka iyada oo loo marayo cabbirka ka saarista171,172.Ku dhiirigelinta shaqadan, shaqeynta shay ayaa laga yaabaa inay si uun u xalliso dhibaatada xulashada.Si kastaba ha ahaatee, waxaa weli jira shaqo badan oo u baahan in la qabto marka la dooranayo alaabta saxda ah.
Dib-u-soo-celinta sifooyinka dareemayaasha ee lagu soo saaro shuruudo iyo habab isku mid ah ayaa ah shuruud kale oo muhiim ah oo loogu talagalay wax soo saarka ballaaran iyo codsiyada la taaban karo.Caadi ahaan, hababka centrifugation iyo wax ku shubidda ayaa ah habab qiimo jaban oo loogu talagalay samaynta dareemeyaasha gaaska wax soo saarka sare.Si kastaba ha noqotee, inta lagu jiro hababkaas, walxaha xasaasiga ah waxay u muuqdaan inay isku dhafan yihiin iyo xiriirka ka dhexeeya walxaha xasaasiga ah iyo substrate-ka ayaa noqda mid daciif ah68, 138, 168. Natiijo ahaan, dareenka iyo xasiloonida dareemayaasha ayaa si weyn u sii xumaanaya, waxqabadkuna wuxuu noqonayaa mid dib loo soo saari karo.Hababka kale ee wax-soo-saarka sida xajinta, ALD, kaydinta leysarka garaaca (PLD), iyo kaydinta uumiga jirka (PVD) waxay u oggolaanayaan soo saarista filimaanta bilayer ama multilayer MOS si toos ah silikoon ama alumina qaabaysan.Farsamooyinkani waxay ka fogaanayaan dhisidda walxaha xasaasiga ah, waxay xaqiijiyaan dib-u-soo-saarka dareemayaasha, waxayna muujinayaan suurtagalnimada wax-soo-saarka baaxadda leh ee dareemayaasha filimka khafiifka ah ee qorshaysan.Si kastaba ha ahaatee, dareenka filimadaan fidsan guud ahaan aad ayuu uga hooseeyaa kan 3D nanostructured maaddooyinka sababtoo ah bedkooda yar ee gaarka ah iyo gaaska hooseeya41,174.Xeeladaha cusub ee koraya MOS heteronanostructures ee goobo gaar ah oo ku yaal microarrays habaysan iyo si sax ah loo xakameeyo cabbirka, dhumucda, iyo qaab-dhismeedka walxaha xasaasiga ah ayaa muhiim u ah samaynta qiime jaban ee dareemayaasha heerka wafer-ka leh soo saarista sare iyo dareenka.Tusaale ahaan, Liu et al.174 ayaa soo jeediyay istaraatiijiyad la isku daray oo kor-hoos iyo hoose ah oo loogu talagalay samaynta crystallites-ka sarreeya iyadoo lagu koraynayo situ Ni(OH) 2 nanowalls meelo gaar ah..Wafers loogu talagalay microburners.
Intaa waxaa dheer, waxa kale oo muhiim ah in la tixgeliyo saameynta qoyaanka ee dareemayaasha ee codsiyada la taaban karo.Unugyada biyuhu waxay kula tartami karaan molecules ogsijiinta ee goobaha adsorption ee walxaha dareemayaasha waxayna saameeyaan mas'uuliyadda dareemaha gaaska la beegsanayo.Sida oksijiinta, biyuhu waxay u dhaqmaan sida unugyo iyada oo loo marayo kala-soocidda jirka, waxayna sidoo kale ku jiri karaan qaabka hydroxyl radicals ama kooxaha hydroxyl ee saldhigyo oksaydhyo oo kala duwan iyada oo loo marayo kiimikaad.Intaa waxaa dheer, sababtoo ah heerka sare iyo qoyaanka isbeddelka ah ee deegaanka, jawaabta la isku halleyn karo ee dareemaha gaaska bartilmaameedka ah waa dhibaato weyn.Xeelado dhowr ah ayaa la sameeyay si wax looga qabto dhibaatadan, sida ka-fiirsashada gaaska177, magdhowga qoyaanka iyo hababka iskutallaabta falcelinta178, iyo sidoo kale hababka qalajinta179,180.Si kastaba ha ahaatee, hababkani waa qaali, adag, waxayna yareeyaan dareenka dareenka.Dhowr xeeladood oo aan qaali ahayn ayaa la soo jeediyay si loo xakameeyo saamaynta qoyaanka.Tusaale ahaan, qurxinta SnO2 ee Pd nanoparticles waxay kor u qaadi kartaa beddelka oksijiinta la isku dhejiyay ee qaybo anionic ah, iyada oo la shaqeynayo SnO2 oo leh walxo xiriir sare leh oo loogu talagalay molecules biyaha, sida NiO iyo CuO, waa laba siyaabood oo looga hortago ku-tiirsanaanta qoyaanka molecules biyaha..Dareemayaasha 181, 182, 183. Intaa waxaa dheer, saameynta qoyaanka sidoo kale waa la dhimi karaa iyada oo la adeegsanayo walxaha hydrophobic si loo sameeyo sagxadaha hydrophobic36,138,184,185.Si kastaba ha ahaatee, horumarinta dareemayaasha gaasta u adkaysta qoyaanka ayaa weli ku jira marxalad hore, waxaana loo baahan yahay xeelado horumarsan si wax looga qabto arrimahan.
Gebogebadii, hagaajinta waxqabadka ogaanshaha (tusaale, dareenka, xulashada, heerkulka ugu hooseeya ee hawlgalka) ayaa lagu gaadhay iyada oo la abuurayo qaabdhismeedka MOS heteronanostructures, iyo habab kala duwan oo lagu ogaanayo ayaa la soo jeediyay.Marka la baranayo habka dareenka ee dareeme gaar ah, qaabka joomatari ee qalabka waa in sidoo kale la tixgeliyaa.Cilmi-baadhis lagu sameeyo agab cusub oo la dareemo iyo cilmi-baadhis lagu sameeyo istiraatijiyado horumarsan ayaa loo baahan doonaa si loo sii wanaajiyo waxqabadka dareemayaasha gaaska oo wax looga qabto caqabadaha soo hadhay mustaqbalka.Si loo xakameeyo sifooyinka dareemayaasha, waxaa lagama maarmaan ah in si nidaamsan loo dhiso xiriirka ka dhexeeya habka synthetic ee qalabka dareemayaasha iyo shaqada heteronanostructures.Intaa waxaa dheer, daraasadda falcelinta dusha sare iyo isbeddelada heterointerfaces iyadoo la adeegsanayo hababka sifeynta casriga ah waxay gacan ka geysan kartaa qeexida hababka aragtidooda waxayna bixiyaan talooyinka horumarinta dareemayaasha oo ku salaysan qalabka heteronanostructured.Ugu dambeyntii, daraasadda xeeladaha abuurista dareemayaasha casriga ah waxay u oggolaan kartaa abuurista dareemayaasha gaaska yar ee heerka wafer ee codsiyadooda warshadaha.
Genzel, NN iyo al.Daraasad dheer oo ku saabsan heerarka nitrogen dioxide ee gudaha iyo calaamadaha neefsashada ee carruurta qaba neefta ee meelaha magaalooyinka.xaafad.Aragtida caafimaadka.116, 1428-1432 (2008).
Waqtiga boostada: Nov-04-2022
