日前，中科院新疆理化所科研人員針對(duì)非制式爆炸物氣氛檢測(cè)領(lǐng)域面臨的問(wèn)題以及金屬硫化物納米晶存在的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)ZnS（硫化鋅）納米晶氣敏性能的可控調(diào)節(jié)，制備出了穩(wěn)定性高、重復(fù)性好、檢測(cè)限低、響應(yīng)速度快的ZnS納米晶基傳感器陣列。相關(guān)成果近日發(fā)表于《先進(jìn)功能材料》。
基于金屬氧化物或硫化物半導(dǎo)體的爆炸物氣氛檢測(cè)技術(shù)具有材料制備簡(jiǎn)單、非接觸采樣、穩(wěn)定性高、成本較低、可以批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，為爆炸物探測(cè)器的陣列化集成、微型便攜化和高靈敏識(shí)別檢測(cè)提供了路徑。金屬硫化物具有與金屬氧化物相類(lèi)似的理化性質(zhì)。然而，純金屬硫化物納米晶半導(dǎo)體氣敏材料存在一些缺點(diǎn)，制約其在半導(dǎo)體氣敏材料領(lǐng)域的應(yīng)用。
科研人員利用錳離子摻雜的表面態(tài)調(diào)控策略，對(duì)ZnS納米晶的表面氧吸附量、載流子濃度以及電子耗盡層進(jìn)行了有效調(diào)控，最終制備出ZnS納米晶基傳感器陣列。同時(shí)，他們制備的8通道ZnS基傳感器陣列實(shí)現(xiàn)了在室溫下對(duì)非制式爆炸物及其原料快速、高靈敏、識(shí)別性檢測(cè)。此外，該傳感器陣列能夠?qū)ΤＲ?jiàn)的制式爆炸物的氣氛進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)。據(jù)介紹，這種傳感器在室溫下對(duì)非制式爆炸物及其原料的檢測(cè)時(shí)間不超過(guò)13秒。
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