Field Effect Characteristics and Gas Sensing Properties of Vertically Grown Pani Nanofibers

材料科学 光电子学 场效应晶体管 半导体 基质(水族馆) 晶体管 阈值电压 场效应 电压 分析物 响应时间 电导率 纳米技术 分析化学(期刊) 化学 电气工程 地质学 工程类 计算机图形学(图像) 物理化学 海洋学 色谱法 计算机科学
作者
Shivam Gautam,Siddhartha Panda
标识
DOI:10.2139/ssrn.4536418
摘要

Field effect transistor (FET) type gas sensors are suitable for various wearable and portable applications due to tuneable sensitivity, miniaturized structure, ease of integration, and low power consumption. However, semiconductors such as Si, and IGZO did not show good sensing characteristics due to chemical inertness for the analyte gases. PANI based conductometric gas sensors have shown good gas sensing characteristics; yet the transfer characteristics for pristine PANI have not been reported due to its inherent conductivity. In this work, transfer characteristics a PANI based p-FET gas sensor, and modulation of gate voltage for tuning of the NH3 sensing characteristics are reported for the first time. Vertical nanofibers of PANI semiconductor were grown on SiO2 substrate showed depletion mode transfer characteristics with Ion/Ioff ratio of 184, mobility of 0.051 cm2/V.s, threshold voltage of 39.3 V, and subthreshold swing of -1.46 V/dec. The threshold voltage of FET decreased upon exposure to NH3 gas, which confirmed deprotonation of PANI nanofibers. Further, the NH3 sensitivity and limit of detection were optimized by tuning the gate voltage at 20 Volts. The drain current of the FET type sensor was decreased by 41% upon exposure to 50 ppm NH3, and the sensor can detect NH3 concentrations as low as 2 ppm at a gate bias of 20 V. Response of the FET type sensor was found to be ~20 times higher than the spin coated conductometric gas sensor.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
姜圆发布了新的文献求助10
1秒前
嘻嘻哈哈发布了新的文献求助10
1秒前
鄢廷芮完成签到 ,获得积分10
1秒前
科研通AI6.1应助7777777采纳,获得10
2秒前
3秒前
4秒前
spc68应助读书的时候采纳,获得10
6秒前
6秒前
小李新人完成签到 ,获得积分0
7秒前
xci完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
背后的元芹完成签到,获得积分10
8秒前
wang完成签到,获得积分0
8秒前
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
Lyuhng+1完成签到 ,获得积分10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
11秒前
11发布了新的文献求助10
12秒前
一木完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
CipherSage应助臭小子采纳,获得10
13秒前
充电宝应助背后的元芹采纳,获得10
13秒前
14秒前
科目三应助xci采纳,获得10
15秒前
充电宝应助陶宇采纳,获得10
15秒前
15秒前
个性的傲安完成签到,获得积分10
15秒前
Jianfeng发布了新的文献求助10
15秒前
benlaron发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
SKY完成签到,获得积分10
18秒前
ppppp完成签到 ,获得积分10
19秒前
Daisy完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
JamesPei应助阿棒采纳,获得10
21秒前
21秒前
跳跃的绿蝶完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Real World Research, 5th Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5734851
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5356584
关于积分的说明 15327858
捐赠科研通 4879364
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2621846
邀请新用户注册赠送积分活动 1571071
关于科研通互助平台的介绍 1527841