• انڈور کاربن مونو آکسائیڈ کاربن ڈائی آکسائیڈ میتھین کلورین اور دیگر ملٹی پیرامیٹر گیس ڈیٹیکٹر الارم کا آلہ

انڈور کاربن مونو آکسائیڈ کاربن ڈائی آکسائیڈ میتھین کلورین اور دیگر ملٹی پیرامیٹر گیس ڈیٹیکٹر الارم کا آلہ

اعلی کارکردگی، پورٹیبل اور چھوٹے گیس سینسر کی ترقی ماحولیاتی نگرانی، سیکورٹی، طبی تشخیص اور زراعت کے شعبوں میں بڑھتی ہوئی توجہ حاصل کر رہی ہے.پتہ لگانے کے مختلف ٹولز میں سے، دھاتی آکسائیڈ-سیمک کنڈکٹر (MOS) chemo-resistive gas sensors ان کے اعلی استحکام، کم قیمت، اور زیادہ حساسیت کی وجہ سے تجارتی ایپلی کیشنز کے لیے سب سے زیادہ مقبول انتخاب ہیں۔سینسر کی کارکردگی کو مزید بہتر بنانے کے لیے سب سے اہم نقطہ نظر ایم او ایس نینو میٹریلز سے نانوائزڈ ایم او ایس پر مبنی ہیٹروجنکشنز (ہیٹرو نانو اسٹرکچرڈ ایم او ایس) کی تخلیق ہے۔تاہم، heteronanostructured MOS سینسر کا سینسنگ میکانزم سنگل MOS گیس سینسر سے مختلف ہے، کیونکہ یہ کافی پیچیدہ ہے۔سینسر کی کارکردگی مختلف پیرامیٹرز سے متاثر ہوتی ہے، بشمول حساس مواد کی طبعی اور کیمیائی خصوصیات (جیسے اناج کا سائز، خرابی کی کثافت، اور مادی آکسیجن کی خالی جگہیں)، آپریٹنگ درجہ حرارت، اور ڈیوائس کی ساخت۔یہ جائزہ متضاد نانو سٹرکچرڈ MOS سینسرز کے سینسنگ میکانزم کا تجزیہ کرکے اعلی کارکردگی والے گیس سینسرز کو ڈیزائن کرنے کے لیے کئی تصورات پیش کرتا ہے۔اس کے علاوہ، حساس مواد اور کام کرنے والے الیکٹروڈ کے درمیان تعلق سے طے شدہ ڈیوائس کی ہندسی ساخت کے اثر و رسوخ پر تبادلہ خیال کیا جاتا ہے۔سینسر کے رویے کا منظم طریقے سے مطالعہ کرنے کے لیے، یہ مضمون مختلف ہیٹرونانوسٹرکچرڈ مواد پر مبنی آلات کے تین عام جیومیٹرک ڈھانچے کے ادراک کے عمومی طریقہ کار کا تعارف اور بحث کرتا ہے۔یہ جائزہ مستقبل کے قارئین کے لیے ایک رہنما کے طور پر کام کرے گا جو گیس سینسرز کے حساس میکانزم کا مطالعہ کرتے ہیں اور اعلیٰ کارکردگی والے گیس سینسر تیار کرتے ہیں۔
فضائی آلودگی ایک تیزی سے سنگین مسئلہ ہے اور ایک سنگین عالمی ماحولیاتی مسئلہ ہے جو لوگوں اور جانداروں کی فلاح و بہبود کے لیے خطرہ ہے۔گیسی آلودگیوں کا سانس لینا صحت کے بہت سے مسائل کا سبب بن سکتا ہے جیسے سانس کی بیماری، پھیپھڑوں کا کینسر، لیوکیمیا اور یہاں تک کہ قبل از وقت موت 1,2,3,4۔2012 سے 2016 تک، فضائی آلودگی سے لاکھوں افراد کی موت کی اطلاع ملی، اور ہر سال، اربوں لوگ خراب ہوا کے معیار کا شکار ہوئے۔لہذا، پورٹیبل اور چھوٹے گیس کے سینسرز تیار کرنا ضروری ہے جو ریئل ٹائم فیڈ بیک اور اعلیٰ پتہ لگانے کی کارکردگی (مثلاً، حساسیت، سلیکٹیوٹی، استحکام، اور ردعمل اور بحالی کے اوقات) فراہم کر سکیں۔ماحولیاتی نگرانی کے علاوہ، گیس سینسر حفاظت 6,7,8، طبی تشخیص 9,10، آبی زراعت 11 اور دیگر شعبوں میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔
آج تک، مختلف سینسنگ میکانزم پر مبنی کئی پورٹیبل گیس سینسرز متعارف کروائے گئے ہیں، جیسے کہ آپٹیکل13,14,15,16,17,18, الیکٹرو کیمیکل 19,20,21,22 اور کیمیکل ریزسٹیو سینسر23,24۔ان میں سے، دھاتی آکسائیڈ-سیمک کنڈکٹر (MOS) کیمیائی مزاحمتی سینسر اپنے اعلی استحکام اور کم قیمت 25,26 کی وجہ سے تجارتی ایپلی کیشنز میں سب سے زیادہ مقبول ہیں۔آلودگی کے ارتکاز کا تعین محض MOS مزاحمت میں تبدیلی کا پتہ لگا کر کیا جا سکتا ہے۔1960 کی دہائی کے اوائل میں، ZnO پتلی فلموں پر مبنی پہلے کیمو مزاحم گیس سینسر کی اطلاع دی گئی، جس سے گیس کا پتہ لگانے کے شعبے میں بڑی دلچسپی پیدا ہوئی 27,28۔آج، بہت سے مختلف MOS کو گیس کے حساس مواد کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اور انہیں ان کی طبعی خصوصیات کی بنیاد پر دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: n-type MOS جس میں الیکٹران ہوتے ہیں بطور اکثریت چارج کیریئر اور p-type MOS جس میں سوراخ ہوتے ہیںچارج کیریئرز.عام طور پر، p-type MOS n-type MOS سے کم مقبول ہے کیونکہ p-type MOS (Sp) کا انڈکٹو ردعمل n-type MOS (\(S_p = \sqrt {) کے مربع جڑ کے متناسب ہے۔ S_n}\ ) ) ایک ہی مفروضوں پر (مثال کے طور پر، وہی مورفولوجیکل ڈھانچہ اور ہوا میں بینڈوں کے موڑنے میں ایک ہی تبدیلی) 29,30۔تاہم، سنگل بیس MOS سینسرز کو ابھی بھی مسائل کا سامنا ہے جیسے کہ ناکافی شناخت کی حد، کم حساسیت اور عملی ایپلی کیشنز میں سلیکٹیوٹی۔سلیکٹیویٹی کے مسائل کو کسی حد تک سینسر کی صفیں بنا کر حل کیا جا سکتا ہے (جسے "الیکٹرانک ناک" کہا جاتا ہے) اور کمپیوٹیشنل تجزیہ الگورتھم جیسے کہ ٹریننگ ویکٹر کوانٹائزیشن (LVQ)، پرنسپل جزو تجزیہ (PCA)، اور جزوی کم سے کم مربع (PLS) تجزیہ، 31۔ 32، 33، 34، 35. اس کے علاوہ، کم جہتی MOS32,36,37,38,39 کی پیداوار (مثال کے طور پر ایک جہتی (1D)، 0D اور 2D نانو میٹریلز) کے ساتھ ساتھ دیگر نینو میٹریلز ( مثال کے طور پر MOS40,41,42، noble metal nanoparticles (NPs))43,44, carbon nanomaterials45,46 اور conductive polymers47,48) nanoscale heterojunctions (یعنی heteronanostructured MOS) مندرجہ بالا مسائل کو حل کرنے کے لیے دیگر ترجیحی طریقے ہیں۔روایتی موٹی MOS فلموں کے مقابلے میں، اعلی مخصوص سطح کے رقبے کے ساتھ کم جہتی MOS گیس جذب کرنے کے لیے زیادہ فعال سائٹس فراہم کر سکتا ہے اور گیس کے پھیلاؤ کو آسان بنا سکتا ہے۔اس کے علاوہ، MOS پر مبنی heteronanostructures کا ڈیزائن heterointerface پر کیریئر ٹرانسپورٹ کو مزید ٹیون کر سکتا ہے، جس کے نتیجے میں مختلف آپریٹنگ افعال50,51,52 کی وجہ سے مزاحمت میں بڑی تبدیلیاں آتی ہیں۔اس کے علاوہ، کچھ کیمیائی اثرات (مثال کے طور پر، کیٹلیٹک سرگرمی اور ہم آہنگی کی سطح کے رد عمل) جو MOS heteronanostructures کے ڈیزائن میں ہوتے ہیں، وہ بھی سینسر کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتے ہیں۔ سینسر کی کارکردگی، جدید کیمو مزاحم سینسر عام طور پر آزمائش اور غلطی کا استعمال کرتے ہیں، جو کہ وقت طلب اور ناکارہ ہے۔لہذا، MOS پر مبنی گیس سینسرز کے سینسنگ میکانزم کو سمجھنا ضروری ہے کیونکہ یہ اعلی کارکردگی والے سمتاتی سینسر کے ڈیزائن کی رہنمائی کر سکتا ہے۔
حالیہ برسوں میں، MOS گیس سینسرز نے تیزی سے ترقی کی ہے اور MOS nanostructures55,56,57، کمرے کے درجہ حرارت کے گیس سینسرز58,59، خصوصی MOS سینسر مواد60,61,62 اور خصوصی گیس سینسر63 پر کچھ رپورٹس شائع کی گئی ہیں۔دیگر جائزوں میں ایک جائزہ پیپر ایم او ایس کی اندرونی جسمانی اور کیمیائی خصوصیات پر مبنی گیس سینسرز کے سینسنگ میکانزم کو واضح کرنے پر توجہ مرکوز کرتا ہے، بشمول آکسیجن خالی جگہوں 64 کا کردار، ہیٹرونانوسٹریکچرز 55، 65 کا کردار اور ہیٹرو انٹرفیس 66 پر چارج ٹرانسفر۔ ، بہت سے دوسرے پیرامیٹرز سینسر کی کارکردگی کو متاثر کرتے ہیں، بشمول heterostructure، اناج کا سائز، آپریٹنگ درجہ حرارت، خرابی کی کثافت، آکسیجن کی خالی جگہیں، اور یہاں تک کہ حساس مواد کے کھلے کرسٹل طیارے25,67,68,69,70,71۔72، 73. تاہم، آلہ کا (شاذ و نادر ہی ذکر کردہ) جیومیٹرک ڈھانچہ، جس کا تعین سینسنگ مواد اور کام کرنے والے الیکٹروڈ کے درمیان تعلق سے ہوتا ہے، سینسر74,75,76 کی حساسیت کو بھی نمایاں طور پر متاثر کرتا ہے (مزید تفصیلات کے لیے سیکشن 3 دیکھیں) .مثال کے طور پر کمار وغیرہ۔77 نے ایک ہی مواد پر مبنی دو گیس سینسرز کی اطلاع دی (مثال کے طور پر، TiO2@NiO اور NiO@TiO2 پر مبنی دو پرت والے گیس سینسر) اور مختلف ڈیوائس جیومیٹریوں کی وجہ سے NH3 گیس مزاحمت میں مختلف تبدیلیوں کا مشاہدہ کیا۔لہذا، گیس سینسنگ میکانزم کا تجزیہ کرتے وقت، آلہ کی ساخت کو مدنظر رکھنا ضروری ہے۔اس جائزے میں، مصنفین مختلف متفاوت نانوسٹریکچرز اور ڈیوائس ڈھانچے کے لیے MOS پر مبنی پتہ لگانے کے طریقہ کار پر توجہ مرکوز کرتے ہیں۔ہمارا ماننا ہے کہ یہ جائزہ ان قارئین کے لیے ایک رہنما کا کام کر سکتا ہے جو گیس کا پتہ لگانے کے طریقہ کار کو سمجھنا اور اس کا تجزیہ کرنا چاہتے ہیں اور مستقبل میں اعلیٰ کارکردگی والے گیس سینسرز کی ترقی میں اپنا حصہ ڈال سکتے ہیں۔
انجیر پر۔1a ایک واحد MOS پر مبنی گیس سینسنگ میکانزم کا بنیادی ماڈل دکھاتا ہے۔جیسے جیسے درجہ حرارت بڑھتا ہے، ایم او ایس کی سطح پر آکسیجن (O2) مالیکیولز کا جذب ایم او ایس سے الیکٹرانوں کو اپنی طرف متوجہ کرے گا اور اینیونک پرجاتیوں (جیسے O2- اور O-) کی تشکیل کرے گا۔اس کے بعد، این ٹائپ ایم او ایس کے لیے الیکٹران ڈیپلیشن لیئر (ای ڈی ایل) یا پی ٹائپ ایم او ایس کے لیے ہول ایکومولیشن لیئر (ایچ اے ایل) پھر ایم او ایس 15، 23، 78 کی سطح پر بنتی ہے۔ O2 اور کے درمیان تعامل MOS سطح MOS کے کنڈکشن بینڈ کو اوپر کی طرف موڑنے اور ایک ممکنہ رکاوٹ بنانے کا سبب بنتا ہے۔اس کے بعد، جب سینسر ہدف گیس کے سامنے آتا ہے، تو ایم او ایس کی سطح پر جذب ہونے والی گیس آئنک آکسیجن پرجاتیوں کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتی ہے، یا تو الیکٹران (آکسیڈائزنگ گیس) کو اپنی طرف متوجہ کرتی ہے یا الیکٹرانوں کو عطیہ کرتی ہے (گیس کو کم کرتی ہے)۔ہدف گیس اور MOS کے درمیان الیکٹران کی منتقلی EDL یا HAL30,81 کی چوڑائی کو ایڈجسٹ کر سکتی ہے جس کے نتیجے میں MOS سینسر کی مجموعی مزاحمت میں تبدیلی آتی ہے۔مثال کے طور پر، کم کرنے والی گیس کے لیے، الیکٹرانوں کو کم کرنے والی گیس سے ایک n-type MOS میں منتقل کیا جائے گا، جس کے نتیجے میں EDL کم اور کم مزاحمت ہوگی، جسے n-type سینسر کا رویہ کہا جاتا ہے۔اس کے برعکس، جب p-type MOS کو کم کرنے والی گیس کا سامنا کرنا پڑتا ہے جو p-قسم کی حساسیت کے رویے کا تعین کرتا ہے، تو HAL سکڑ جاتا ہے اور الیکٹران کے عطیہ کی وجہ سے مزاحمت بڑھ جاتی ہے۔آکسیڈائزنگ گیسوں کے لیے، گیسوں کو کم کرنے کے لیے سینسر کا ردعمل اس کے برعکس ہے۔
گیسوں کو کم کرنے اور آکسیڈائز کرنے کے لیے n-type اور p-type MOS کے لیے بنیادی پتہ لگانے کے طریقہ کار b سیمی کنڈکٹر گیس سینسرز میں شامل اہم عوامل اور فزیکو کیمیکل یا مادی خصوصیات 89
بنیادی پتہ لگانے کے طریقہ کار کے علاوہ، گیس کا پتہ لگانے کے طریقہ کار پریکٹیکل گیس سینسرز میں کافی پیچیدہ ہیں۔مثال کے طور پر، گیس سینسر کا اصل استعمال صارف کی ضروریات کے لحاظ سے بہت سی ضروریات (جیسے حساسیت، سلیکٹیوٹی، اور استحکام) کو پورا کرتا ہے۔یہ تقاضے حساس مواد کی جسمانی اور کیمیائی خصوصیات سے گہرا تعلق رکھتے ہیں۔مثال کے طور پر، Xu et al.71 نے یہ ظاہر کیا کہ SnO2 پر مبنی سینسر اس وقت سب سے زیادہ حساسیت حاصل کرتے ہیں جب کرسٹل قطر (d) SnO271 کی Debye لمبائی (λD) کے دو گنا کے برابر یا اس سے کم ہو۔جب d ≤ 2λD، O2 مالیکیولز کے جذب کے بعد SnO2 مکمل طور پر ختم ہو جاتا ہے، اور گیس کو کم کرنے کے لیے سینسر کا ردعمل زیادہ سے زیادہ ہوتا ہے۔اس کے علاوہ، مختلف دیگر پیرامیٹرز سینسر کی کارکردگی کو متاثر کر سکتے ہیں، بشمول آپریٹنگ درجہ حرارت، کرسٹل کے نقائص، اور یہاں تک کہ سینسنگ مواد کے بے نقاب کرسٹل طیارے۔خاص طور پر، آپریٹنگ درجہ حرارت کے اثر و رسوخ کی وضاحت ہدف گیس کے جذب اور ڈیسورپشن کی شرحوں کے درمیان ممکنہ مسابقت کے ساتھ ساتھ جذب شدہ گیس کے مالیکیولز اور آکسیجن کے ذرات 4,82 کے درمیان سطح کی رد عمل سے ہوتی ہے۔کرسٹل نقائص کا اثر مضبوطی سے آکسیجن خالی جگہوں کے مواد سے متعلق ہے [83، 84]۔سینسر کا آپریشن کھلے کرسٹل چہروں کی مختلف رد عمل سے بھی متاثر ہو سکتا ہے 67,85,86,87۔کم کثافت والے کھلے کرسٹل طیارے زیادہ توانائیوں کے ساتھ زیادہ غیر مربوط دھاتی کیشنز کو ظاہر کرتے ہیں، جو سطح کے جذب اور رد عمل کو فروغ دیتے ہیں۔جدول 1 میں کئی اہم عوامل اور ان سے وابستہ بہتر ادراک کے طریقہ کار کی فہرست دی گئی ہے۔لہذا، ان مادی پیرامیٹرز کو ایڈجسٹ کرکے، پتہ لگانے کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، اور سینسر کی کارکردگی کو متاثر کرنے والے کلیدی عوامل کا تعین کرنا بہت ضروری ہے۔
Yamazoe89 اور Shimanoe et al.68,71 نے سینسر پرسیپشن کے نظریاتی طریقہ کار پر متعدد مطالعات کیں اور سینسر کی کارکردگی کو متاثر کرنے والے تین آزاد کلیدی عوامل تجویز کیے، خاص طور پر ریسیپٹر فنکشن، ٹرانس ڈوسر فنکشن، اور افادیت (تصویر 1b)۔.رسیپٹر فنکشن سے مراد MOS سطح کی گیس کے مالیکیولز کے ساتھ تعامل کرنے کی صلاحیت ہے۔یہ فنکشن MOS کی کیمیائی خصوصیات سے قریبی تعلق رکھتا ہے اور غیر ملکی قبول کنندگان (مثال کے طور پر، دھاتی NPs اور دیگر MOS) کو متعارف کروا کر نمایاں طور پر بہتر کیا جا سکتا ہے۔ٹرانسڈیوسر فنکشن سے مراد گیس اور MOS کی سطح کے درمیان رد عمل کو MOS کی اناج کی حدود کے زیر اثر برقی سگنل میں تبدیل کرنے کی صلاحیت ہے۔اس طرح، حسی فعل نمایاں طور پر MOC ذرہ سائز اور غیر ملکی ریسیپٹرز کی کثافت سے متاثر ہوتا ہے۔Katoch et al.90 نے رپورٹ کیا کہ ZnO-SnO2 nanofibrils کے اناج کے سائز میں کمی کے نتیجے میں متعدد heterojunctions کی تشکیل ہوئی اور سنسر کی حساسیت میں اضافہ ہوا، جو ٹرانسڈیوسر کی فعالیت کے مطابق ہے۔Wang et al.91 نے Zn2GeO4 کے مختلف اناج کے سائز کا موازنہ کیا اور اناج کی حدود کو متعارف کرانے کے بعد سینسر کی حساسیت میں 6.5 گنا اضافہ ظاہر کیا۔افادیت سینسر کی کارکردگی کا ایک اور اہم عنصر ہے جو اندرونی MOS ڈھانچے میں گیس کی دستیابی کو بیان کرتا ہے۔اگر گیس کے مالیکیول داخلی MOS کے ساتھ گھس نہیں سکتے اور رد عمل ظاہر نہیں کر سکتے تو سینسر کی حساسیت کم ہو جائے گی۔افادیت کا ایک خاص گیس کے پھیلاؤ کی گہرائی سے گہرا تعلق ہے، جس کا انحصار سینسنگ مواد کے سوراخ کے سائز پر ہوتا ہے۔ساکائی وغیرہ۔92 نے فلو گیسوں کے لیے سینسر کی حساسیت کا نمونہ بنایا اور پایا کہ گیس کا مالیکیولر وزن اور سینسر جھلی کا تاکنا رداس سینسر کی جھلی میں مختلف گیس کے پھیلاؤ کی گہرائیوں پر سینسر کی حساسیت کو متاثر کرتا ہے۔اوپر کی بحث سے پتہ چلتا ہے کہ اعلی کارکردگی والے گیس سینسرز کو ریسیپٹر فنکشن، ٹرانس ڈوسر فنکشن، اور افادیت کو متوازن اور بہتر بنا کر تیار کیا جا سکتا ہے۔
مندرجہ بالا کام ایک واحد MOS کے بنیادی تاثراتی طریقہ کار کو واضح کرتا ہے اور متعدد عوامل پر بحث کرتا ہے جو MOS کی کارکردگی کو متاثر کرتے ہیں۔ان عوامل کے علاوہ، ہیٹرسٹرکچرز پر مبنی گیس سینسرز سینسر اور ریسیپٹر کے افعال کو نمایاں طور پر بہتر بنا کر سینسر کی کارکردگی کو مزید بہتر بنا سکتے ہیں۔اس کے علاوہ، heteronanostructures اتپریرک رد عمل کو بڑھا کر، چارج ٹرانسفر کو ریگولیٹ کرکے، اور مزید جذب کرنے کی جگہیں بنا کر سینسر کی کارکردگی کو مزید بہتر بنا سکتے ہیں۔آج تک، MOS heteronanostructures پر مبنی بہت سے گیس سینسرز کا مطالعہ کیا گیا ہے تاکہ بہتر سینسنگ 95,96,97 کے طریقہ کار پر تبادلہ خیال کیا جا سکے۔ملر وغیرہ۔55 نے کئی میکانزم کا خلاصہ کیا جو ممکنہ طور پر heteronanostructures کی حساسیت کو بہتر بنا سکتے ہیں، بشمول سطح پر منحصر، انٹرفیس پر منحصر، اور ساخت پر منحصر۔ان میں، انٹرفیس پر منحصر ایمپلیفیکیشن میکانزم ایک نظریہ میں تمام انٹرفیس تعاملات کا احاطہ کرنے کے لیے بہت پیچیدہ ہے، کیونکہ ہیٹرونانوسٹرکچرڈ مواد پر مبنی مختلف سینسرز (مثال کے طور پر، nn-heterojunction، pn-heterojunction، pp-heterojunction، وغیرہ) استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ .Schottky گرہ)۔عام طور پر، MOS پر مبنی heteronanostructured سینسرز میں ہمیشہ دو یا زیادہ جدید سینسر میکانزم 98,99,100 شامل ہوتے ہیں۔ان ایمپلیفیکیشن میکانزم کا ہم آہنگی اثر سینسر سگنلز کے استقبال اور پروسیسنگ کو بڑھا سکتا ہے۔اس طرح، متضاد نانو سٹرکچرڈ مواد پر مبنی سینسرز کے تصور کے طریقہ کار کو سمجھنا بہت ضروری ہے تاکہ محققین کو ان کی ضروریات کے مطابق نیچے تک گیس کے سینسر تیار کرنے میں مدد ملے۔اس کے علاوہ، ڈیوائس کا جیومیٹرک ڈھانچہ بھی سینسر 74، 75، 76 کی حساسیت کو نمایاں طور پر متاثر کر سکتا ہے۔ سینسر کے رویے کا منظم طریقے سے تجزیہ کرنے کے لیے، مختلف ہیٹرونانوسٹرکچرڈ مواد پر مبنی تین ڈیوائس ڈھانچے کے سینسنگ میکانزم کو پیش کیا جائے گا۔ اور ذیل میں بحث کی گئی۔
MOS پر مبنی گیس سینسرز کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، مختلف ہیٹرو-نانوسٹرکچرڈ MOS تجویز کیے گئے ہیں۔ہیٹرو انٹرفیس پر چارج کی منتقلی کا انحصار اجزاء کے مختلف فرمی لیولز (Ef) پر ہوتا ہے۔heterointerface پر، الیکٹران ایک طرف سے بڑے Ef کے ساتھ دوسری طرف چھوٹے Ef کے ساتھ حرکت کرتے ہیں یہاں تک کہ ان کی فرمی سطح توازن تک پہنچ جاتی ہے، اور سوراخ، اس کے برعکس۔پھر heterointerface پر کیریئر ختم ہو جاتے ہیں اور ایک ختم شدہ پرت بناتے ہیں۔ایک بار جب سینسر ٹارگٹ گیس کے سامنے آجاتا ہے تو، ہیٹرونانوسٹرکچرڈ MOS کیریئر کا ارتکاز بدل جاتا ہے، جیسا کہ رکاوٹ کی اونچائی ہوتی ہے، اس طرح پتہ لگانے کے سگنل میں اضافہ ہوتا ہے۔اس کے علاوہ، heteronanostructures کو گھڑنے کے مختلف طریقے مواد اور الیکٹروڈز کے درمیان مختلف تعلقات کا باعث بنتے ہیں، جو مختلف ڈیوائس جیومیٹریز اور مختلف سینسنگ میکانزم کی طرف لے جاتا ہے۔اس جائزے میں، ہم تین جیومیٹرک ڈیوائس ڈھانچے تجویز کرتے ہیں اور ہر ڈھانچے کے لیے سینسنگ میکانزم پر تبادلہ خیال کرتے ہیں۔
اگرچہ ہیٹروجنکشنز گیس کا پتہ لگانے کی کارکردگی میں بہت اہم کردار ادا کرتے ہیں، لیکن پورے سینسر کی ڈیوائس جیومیٹری بھی پتہ لگانے کے رویے کو نمایاں طور پر متاثر کر سکتی ہے، کیونکہ سینسر کنڈکشن چینل کا مقام ڈیوائس جیومیٹری پر بہت زیادہ انحصار کرتا ہے۔ہیٹروجنکشن ایم او ایس ڈیوائسز کی تین عام جیومیٹریوں پر یہاں بات کی گئی ہے، جیسا کہ شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔ پہلی قسم میں، دو ایم او ایس کنکشن تصادفی طور پر دو الیکٹروڈ کے درمیان تقسیم کیے جاتے ہیں، اور کنڈکٹیو چینل کے مقام کا تعین مرکزی ایم او ایس کے ذریعے کیا جاتا ہے، دوسرا مختلف MOS سے متضاد نانوسٹریکچرز کی تشکیل، جبکہ صرف ایک MOS الیکٹروڈ سے منسلک ہے۔الیکٹروڈ منسلک ہے، پھر conductive چینل عام طور پر MOS کے اندر واقع ہوتا ہے اور براہ راست الیکٹروڈ سے منسلک ہوتا ہے.تیسری قسم میں، دو مواد الگ الگ دو الیکٹروڈ کے ساتھ منسلک ہوتے ہیں، دو مواد کے درمیان بنائے جانے والے ہیٹروجنکشن کے ذریعے آلہ کی رہنمائی کرتے ہیں.
مرکبات کے درمیان ایک ہائفن (مثال کے طور پر "SnO2-NiO") اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ دونوں اجزاء محض مخلوط ہیں (ٹائپ I)۔دو کنکشنز کے درمیان ایک "@" کا نشان (مثلاً "SnO2@NiO") اشارہ کرتا ہے کہ اسکافولڈ میٹریل (NiO) کو ایک قسم II سینسر ڈھانچے کے لیے SnO2 سے سجایا گیا ہے۔ایک سلیش (جیسے "NiO/SnO2") قسم III سینسر ڈیزائن کی نشاندہی کرتا ہے۔
MOS مرکبات پر مبنی گیس سینسر کے لیے، دو MOS عناصر کو الیکٹروڈ کے درمیان تصادفی طور پر تقسیم کیا جاتا ہے۔MOS کمپوزائٹس کو تیار کرنے کے لیے بہت سے من گھڑت طریقے تیار کیے گئے ہیں، بشمول سول-جیل، کوپریسیپیٹیشن، ہائیڈرو تھرمل، الیکٹرو اسپننگ، اور مکینیکل مکسنگ کے طریقے98,102,103,104۔حال ہی میں، دھاتی-نامیاتی فریم ورکس (MOFs)، غیر محفوظ کرسٹل لائن ساختی مواد کی ایک کلاس جو دھاتی مراکز اور نامیاتی لنکرز پر مشتمل ہے، کو غیر محفوظ MOS مرکبات 105,106,107,108 کی تعمیر کے لیے ٹیمپلیٹس کے طور پر استعمال کیا گیا ہے۔یہ بات قابل غور ہے کہ اگرچہ MOS کمپوزٹ کا فیصد ایک جیسا ہے، لیکن مختلف مینوفیکچرنگ پراسیسز کا استعمال کرتے وقت حساسیت کی خصوصیات بہت مختلف ہو سکتی ہیں۔ (Mo:Sn = 1:1.9) اور پایا کہ مختلف من گھڑت طریقے مختلف حساسیت کا باعث بنتے ہیں۔شاپوشنک وغیرہ۔110 نے اطلاع دی ہے کہ گیسیئس H2 پر مشترکہ طور پر SnO2-TiO2 کا رد عمل میکانکی طور پر مخلوط مواد سے مختلف ہے، یہاں تک کہ ایک ہی Sn/Ti تناسب میں۔یہ فرق پیدا ہوتا ہے کیونکہ MOP اور MOP کرسٹلائٹ سائز کے درمیان تعلق مختلف ترکیب کے طریقوں سے مختلف ہوتا ہے 109,110۔جب اناج کا سائز اور شکل ڈونر کی کثافت اور سیمی کنڈکٹر کی قسم کے لحاظ سے مطابقت رکھتی ہے، تو جواب وہی رہنا چاہیے اگر رابطہ جیومیٹری تبدیل نہیں ہوتی ہے 110۔Staerz et al.111 نے رپورٹ کیا کہ SnO2-Cr2O3 کور-شیتھ (CSN) nanofibers اور زمین SnO2-Cr2O3 CSNs کی کھوج کی خصوصیات تقریبا ایک جیسی تھیں، یہ تجویز کرتی ہے کہ نانوفائبر مورفولوجی کوئی فائدہ پیش نہیں کرتی ہے۔
مختلف من گھڑت طریقوں کے علاوہ، دو مختلف MOSFETs کی سیمی کنڈکٹر قسمیں بھی سینسر کی حساسیت کو متاثر کرتی ہیں۔اسے مزید دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے اس پر منحصر ہے کہ آیا دونوں MOSFETs ایک ہی قسم کے سیمی کنڈکٹر (nn یا pp جنکشن) یا مختلف اقسام (pn جنکشن) کے ہیں۔جب گیس سینسرز ایک ہی قسم کے MOS مرکبات پر مبنی ہوتے ہیں، تو دو MOS کے داڑھ کے تناسب کو تبدیل کرکے، حساسیت کے ردعمل کی خصوصیت میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے، اور سینسر کی حساسیت nn- یا pp-heterojunctions کی تعداد کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہے۔جب ایک جزو جامع میں غالب ہوتا ہے (مثلاً 0.9 ZnO-0.1 SnO2 یا 0.1 ZnO-0.9 SnO2)، ترسیلی چینل کا تعین غالب MOS کے ذریعے کیا جاتا ہے، جسے ہوموجنکشن کنڈکشن چینل 92 کہا جاتا ہے۔جب دو اجزاء کے تناسب کا موازنہ کیا جاتا ہے، تو یہ فرض کیا جاتا ہے کہ کنڈکشن چینل پر ہیٹروجنکشن 98,102 کا غلبہ ہے۔Yamazoe et al.112,113 نے اطلاع دی ہے کہ دو اجزاء کا ہیٹرو کانٹیکٹ خطہ سینسر کی حساسیت کو بہت بہتر بنا سکتا ہے کیونکہ اجزاء کے مختلف آپریٹنگ افعال کی وجہ سے بننے والی ہیٹروجنکشن رکاوٹ الیکٹرانوں کے سامنے آنے والے سینسر کی بڑھی ہوئی نقل و حرکت کو مؤثر طریقے سے کنٹرول کر سکتی ہے۔مختلف محیطی گیسیں 112,113۔انجیر پر۔شکل 3a سے پتہ چلتا ہے کہ مختلف ZnO مواد (0 سے 10 mol % Zn تک) کے ساتھ SnO2-ZnO ریشے دار درجہ بندی پر مبنی سینسرز منتخب طور پر ایتھنول کا پتہ لگا سکتے ہیں۔ان میں، SnO2-ZnO ریشوں (7 mol. Zn) پر مبنی ایک سینسر نے بڑی تعداد میں heterojunctions کی تشکیل اور مخصوص سطح کے رقبے میں اضافے کی وجہ سے سب سے زیادہ حساسیت ظاہر کی، جس سے کنورٹر کے کام میں اضافہ ہوا اور بہتر ہوا۔ حساسیت 90 تاہم، ZnO کے مواد میں 10 mol.% تک مزید اضافے کے ساتھ، مائیکرو اسٹرکچر SnO2-ZnO کمپوزٹ سطح کو چالو کرنے والے علاقوں کو لپیٹ سکتا ہے اور سینسر کی حساسیت کو کم کر سکتا ہے۔اسی طرح کا رجحان مختلف Fe/Ni تناسب (تصویر 3b)114 کے ساتھ NiO-NiFe2O4 pp heterojunction کمپوزٹ پر مبنی سینسرز کے لیے بھی دیکھا گیا ہے۔
SnO2-ZnO ریشوں کی SEM تصاویر (7 mol.% Zn) اور 260 °C پر 100 پی پی ایم کے ارتکاز کے ساتھ مختلف گیسوں کے لیے سینسر ردعمل؛54b مختلف گیسوں کے 50 پی پی ایم پر خالص NiO اور NiO-NiFe2O4 مرکب پر مبنی سینسرز کے ردعمل، 260 °C؛114 (c) xSnO2-(1-x)Co3O4 مرکب میں نوڈس کی تعداد کا اسکیمیٹک خاکہ اور xSnO2-(1-x)Co3O4 مرکب فی 10 پی پی ایم CO، ایسیٹون، C6H6 اور SO2 کے متعلقہ مزاحمت اور حساسیت کے رد عمل Sn/Co 98 کے داڑھ تناسب کو تبدیل کرکے 350 °C پر گیس
Pn-MOS مرکبات MOS115 کے جوہری تناسب کے لحاظ سے مختلف حساسیت کے رویے کو ظاہر کرتے ہیں۔عام طور پر، MOS مرکبات کا حسی رویہ بہت زیادہ انحصار کرتا ہے جس پر MOS سینسر کے لیے بنیادی ترسیلی چینل کے طور پر کام کرتا ہے۔لہذا، مرکبات کی فی صد ساخت اور نانو اسٹرکچر کو نمایاں کرنا بہت ضروری ہے۔Kim et al.98 نے xSnO2 ± (1-x)Co3O4 جامع نانوفائبرز کی ایک سیریز کو الیکٹرو اسپننگ کرکے اور ان کے سینسر کی خصوصیات کا مطالعہ کرکے اس نتیجے کی تصدیق کی۔انہوں نے مشاہدہ کیا کہ SnO2-Co3O4 جامع سینسر کا رویہ SnO2 (تصویر 3c)98 کے فیصد کو کم کرکے n-type سے p-type میں تبدیل ہو گیا ہے۔اس کے علاوہ، heterojunction-dominent sensors (0.5 SnO2-0.5 Co3O4 پر مبنی) نے C6H6 کے لیے homojunction-dominant سینسرز (مثال کے طور پر اعلی SnO2 یا Co3O4 سینسر) کے مقابلے میں سب سے زیادہ ٹرانسمیشن کی شرح ظاہر کی۔0.5 SnO2-0.5 Co3O4 پر مبنی سینسر کی موروثی اعلیٰ مزاحمت اور مجموعی طور پر سینسر کی مزاحمت کو ماڈیول کرنے کی اس کی زیادہ صلاحیت C6H6 کے لیے اس کی اعلیٰ ترین حساسیت میں معاون ہے۔مزید برآں، SnO2-Co3O4 heterointerfaces سے پیدا ہونے والے جعلی مماثلت کے نقائص گیس کے مالیکیولز کے لیے ترجیحی جذب کرنے کی جگہیں بنا سکتے ہیں، اس طرح سینسر کے ردعمل کو بڑھاتے ہیں 109,116۔
سیمی کنڈکٹر قسم کے ایم او ایس کے علاوہ، ایم او ایس کمپوزائٹس کے ٹچ رویے کو بھی ایم او ایس-117 کی کیمسٹری کا استعمال کرتے ہوئے اپنی مرضی کے مطابق بنایا جا سکتا ہے۔Huo et al.117 نے Co3O4-SnO2 مرکبات کو تیار کرنے کے لیے ایک سادہ سا سوک بیک طریقہ استعمال کیا اور پایا کہ 10% کے Co/Sn داڑھ کے تناسب پر، سینسر نے H2 کے لیے p-قسم کا پتہ لگانے کے ردعمل اور n-قسم کی حساسیت کی نمائش کی۔ H2.جواب.CO، H2S اور NH3 گیسوں پر سینسر کے ردعمل کو شکل 4a117 میں دکھایا گیا ہے۔کم Co/Sn تناسب پر، SnO2±SnO2 نینوگرین حدود پر بہت سے ہم آہنگی بنتے ہیں اور H2 (تصویر 4b,c)115 پر n قسم کے سینسر ردعمل ظاہر کرتے ہیں۔Co/Sn تناسب میں 10 mol تک اضافے کے ساتھ۔%، SnO2-SnO2 homojunctions کے بجائے، بہت سے Co3O4-SnO2 ہیٹروجنکشن بیک وقت بنائے گئے تھے (تصویر 4d)۔چونکہ Co3O4 H2 کے حوالے سے غیر فعال ہے، اور SnO2 H2 کے ساتھ سخت رد عمل ظاہر کرتا ہے، اس لیے H2 کا آئنک آکسیجن پرجاتیوں کے ساتھ ردعمل بنیادی طور پر SnO2117 کی سطح پر ہوتا ہے۔لہذا، الیکٹران SnO2 میں منتقل ہوتے ہیں اور Ef SnO2 کنڈکشن بینڈ میں شفٹ ہوتے ہیں، جبکہ Ef Co3O4 میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے۔نتیجتاً، سینسر کی مزاحمت بڑھ جاتی ہے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ اعلی Co/Sn تناسب والے مواد پی قسم کے سینسنگ رویے کو ظاہر کرتے ہیں (تصویر 4e)۔اس کے برعکس، CO، H2S، اور NH3 گیسیں SnO2 اور Co3O4 سطحوں پر آئنک آکسیجن پرجاتیوں کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتی ہیں، اور الیکٹران گیس سے سینسر کی طرف بڑھتے ہیں، جس کے نتیجے میں رکاوٹ کی اونچائی اور n-قسم کی حساسیت میں کمی واقع ہوتی ہے (تصویر 4f)۔.سینسر کا یہ مختلف رویہ مختلف گیسوں کے ساتھ Co3O4 کی مختلف رد عمل کی وجہ سے ہے، جس کی مزید تصدیق Yin et al نے کی۔118اسی طرح کٹوچ وغیرہ۔119 نے یہ ظاہر کیا کہ SnO2-ZnO مرکبات میں H2 کے لیے اچھی سلیکٹیوٹی اور اعلیٰ حساسیت ہے۔یہ سلوک اس لیے ہوتا ہے کیونکہ H کے s-orbital اور O کے p-orbital کے درمیان مضبوط ہائبرڈائزیشن کی وجہ سے H ایٹم آسانی سے ZnO کی O پوزیشنوں میں جذب ہو سکتے ہیں، جو ZnO120,121 کی میٹالائزیشن کا باعث بنتا ہے۔
عام طور پر کم کرنے والی گیسوں جیسے H2, CO, NH3 اور H2S, b, c Co3O4/SnO2 کے لیے ایک Co/Sn-10% متحرک مزاحمتی منحنی خطوط H2 کے لیے کم %m پر۔Co/Sn, df Co3O4 میکانزم H2 اور CO، H2S اور NH3 کا پتہ لگانا ایک اعلی Co/Sn/SnO2 مرکب کے ساتھ
لہٰذا، ہم ساخت سازی کے مناسب طریقے منتخب کرکے، کمپوزٹ کے اناج کے سائز کو کم کرکے، اور MOS کمپوزائٹس کے داڑھ کے تناسب کو بہتر بنا کر I-type سینسر کی حساسیت کو بہتر بنا سکتے ہیں۔اس کے علاوہ، حساس مواد کی کیمسٹری کی گہری تفہیم سینسر کی سلیکٹیوٹی کو مزید بڑھا سکتی ہے۔
قسم II سینسر ڈھانچہ ایک اور مشہور سینسر ڈھانچہ ہے جو مختلف قسم کے متضاد نانو ساختہ مواد استعمال کر سکتا ہے، بشمول ایک "ماسٹر" نانو میٹریل اور دوسرا یا تیسرا نانو میٹریل۔مثال کے طور پر، نینو پارٹیکلز، کور شیل (CS) اور ملٹی لیئر ہیٹرونانوسٹرکچرڈ میٹریلز سے مزین ایک جہتی یا دو جہتی مواد عام طور پر ٹائپ II سینسر ڈھانچے میں استعمال ہوتے ہیں اور ذیل میں تفصیل سے بات کی جائے گی۔
پہلے ہیٹرونانوسٹرکچر میٹریل (ڈیکوریٹڈ ہیٹرونانوسٹرکچر) کے لیے، جیسا کہ تصویر 2b(1) میں دکھایا گیا ہے، سینسر کے کنڈکٹیو چینلز بیس میٹریل کے ذریعے جڑے ہوئے ہیں۔heterojunctions کی تشکیل کی وجہ سے، ترمیم شدہ نینو پارٹیکلز گیس جذب یا ڈیسورپشن کے لیے زیادہ رد عمل والی جگہیں فراہم کر سکتے ہیں، اور سینسنگ کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے اتپریرک کے طور پر بھی کام کر سکتے ہیں109,122,123,124۔Yuan et al.41 نے نوٹ کیا کہ WO3 nanowires کو CeO2 nanodots کے ساتھ سجانے سے CeO2@WO3 heterointerface اور CeO2 سطح پر مزید جذب کرنے کی جگہیں مل سکتی ہیں اور ایسیٹون کے ساتھ رد عمل کے لیے زیادہ کیمیسوربڈ آکسیجن پرجاتیوں کو پیدا کر سکتا ہے۔گناوان وغیرہ۔125. ایک جہتی Au@α-Fe2O3 پر مبنی ایک الٹرا ہائی سنسیٹیویٹی ایسٹون سینسر تجویز کیا گیا ہے اور یہ دیکھا گیا ہے کہ سینسر کی حساسیت کو O2 مالیکیولز کے ایک آکسیجن ذریعہ کے طور پر فعال کرنے سے کنٹرول کیا جاتا ہے۔AU NPs کی موجودگی ایک اتپریرک کے طور پر کام کر سکتی ہے جس میں آکسیجن کے مالیکیولز کو جالی آکسیجن میں ایسٹون کے آکسیڈیشن کے لیے فروغ دیا جاتا ہے۔اسی طرح کے نتائج Choi et al نے حاصل کیے تھے۔9 جہاں ایک Pt اتپریرک کو جذب شدہ آکسیجن مالیکیولز کو آئنائزڈ آکسیجن پرجاتیوں میں الگ کرنے اور ایسیٹون کے حساس ردعمل کو بڑھانے کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔2017 میں، اسی تحقیقی ٹیم نے یہ ظاہر کیا کہ بائی میٹالک نینو پارٹیکلز سنگل نوبل میٹل نینو پارٹیکلز کے مقابلے کیٹالیسس میں بہت زیادہ کارآمد ہیں، جیسا کہ شکل 5126 میں دکھایا گیا ہے۔ 3 nm سے کم کا اوسط سائز۔پھر، الیکٹرو اسپننگ کا طریقہ استعمال کرتے ہوئے، PtM@WO3 nanofibers حاصل کیے گئے تاکہ ایسیٹون یا H2S (تصویر 5b–g) کی حساسیت اور سلیکٹیوٹی کو بڑھایا جا سکے۔حال ہی میں، سنگل ایٹم کیٹیلیسٹ (SACs) نے کیٹالیسس اور گیس کے تجزیے کے میدان میں ایٹموں اور ٹیونڈ الیکٹرانک ڈھانچے کے استعمال کی زیادہ سے زیادہ کارکردگی کی وجہ سے بہترین اتپریرک کارکردگی دکھائی ہے 127,128۔شن وغیرہ۔129 نے Pt-SA اینکرڈ کاربن نائٹرائڈ (MCN)، SnCl2 اور PVP nanosheets کو کیمیکل ذرائع کے طور پر استعمال کیا تاکہ Pt@MCN@SnO2 ان لائن ریشوں کو گیس کا پتہ لگانے کے لیے تیار کیا جا سکے۔Pt@MCN کے بہت کم مواد کے باوجود (%0.13 wt. سے 0.68 wt.%)، گیسی فارملڈہائڈ Pt@MCN@SnO2 کی کھوج کی کارکردگی دیگر حوالہ جات کے نمونوں (خالص SnO2، MCN@SnO2 اور Pt NPs@ سے بہتر ہے۔ SnO2)۔.پتہ لگانے کی اس عمدہ کارکردگی کو Pt SA کیٹالسٹ کی زیادہ سے زیادہ جوہری کارکردگی اور SnO2129 فعال سائٹس کی کم از کم کوریج سے منسوب کیا جا سکتا ہے۔
PtM-apo (PtPd، PtRh، PtNi) نینو پارٹیکلز حاصل کرنے کے لیے Apoferritin-loaded encapsulation طریقہ؛bd قدیم WO3، PtPd@WO3، PtRn@WO3، اور Pt-NiO@WO3 nanofibers کی متحرک گیس حساس خصوصیات؛مثال کے طور پر، PtPd@WO3، PtRn@WO3 اور Pt-NiO@WO3 nanofiber سینسرز کی سلیکٹیوٹی خصوصیات کی بنیاد پر مداخلت کرنے والی گیس 126 کے 1 پی پی ایم تک
اس کے علاوہ، سکیفولڈ میٹریلز اور نینو پارٹیکلز کے درمیان بننے والے ہیٹروجنکشنز سنسر کی کارکردگی130,131,132 کو بہتر بنانے کے لیے ریڈیل ماڈیولیشن میکانزم کے ذریعے کنڈکشن چینلز کو مؤثر طریقے سے ماڈیول کر سکتے ہیں۔انجیر پر۔شکل 6a گیسوں کو کم کرنے اور آکسیڈائز کرنے کے لیے خالص SnO2 اور Cr2O3@SnO2 nanowires کے سینسر کی خصوصیات اور متعلقہ سینسر میکانزم 131 کو دکھاتا ہے۔خالص SnO2 nanowires کے مقابلے میں، گیسوں کو کم کرنے کے لیے Cr2O3@SnO2 nanowires کے ردعمل میں بہت اضافہ ہوتا ہے، جبکہ گیسوں کو آکسیڈائز کرنے کا ردعمل خراب ہوتا ہے۔یہ مظاہر تشکیل شدہ pn heterojunction کی شعاعی سمت میں SnO2 nanowires کے ترسیلی چینلز کے مقامی تنزلی سے قریبی تعلق رکھتے ہیں۔سینسر کی مزاحمت کو خالص SnO2 nanowires کی سطح پر EDL کی چوڑائی کو کم کرنے اور گیسوں کو آکسائڈائز کرنے کی نمائش کے بعد تبدیل کر کے آسانی سے ٹیون کیا جا سکتا ہے۔تاہم، Cr2O3@SnO2 nanowires کے لیے، ہوا میں SnO2 nanowires کے ابتدائی DEL کو خالص SnO2 nanowires کے مقابلے میں بڑھایا جاتا ہے، اور ایک ہیٹروجنکشن کی تشکیل کی وجہ سے کنڈکشن چینل کو دبا دیا جاتا ہے۔لہٰذا، جب سینسر کو کم کرنے والی گیس کا سامنا ہوتا ہے، تو پھنسے ہوئے الیکٹران SnO2 نانوائرز میں چھوڑے جاتے ہیں اور EDL کافی حد تک کم ہو جاتا ہے، جس کے نتیجے میں خالص SnO2 نانوائرز سے زیادہ حساسیت ہوتی ہے۔اس کے برعکس، جب آکسیڈائزنگ گیس پر سوئچ کرتے ہیں تو، ڈی ای ایل کی توسیع محدود ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں حساسیت کم ہوتی ہے۔اسی طرح کے حسی ردعمل کے نتائج Choi et al., 133 کے ذریعے دیکھے گئے جس میں p-type WO3 نینو پارٹیکلز سے مزین SnO2 نانوائرز نے گیسوں کو کم کرنے کے لیے نمایاں طور پر بہتر حسی ردعمل ظاہر کیا، جب کہ n-ڈیکوریٹڈ SnO2 سینسروں نے گیسوں کو آکسیڈائز کرنے کے لیے حساسیت کو بہتر بنایا تھا۔TiO2 نینو پارٹیکلز (تصویر 6b) 133۔ یہ نتیجہ بنیادی طور پر SnO2 اور MOS (TiO2 یا WO3) نینو پارٹیکلز کے مختلف کام کے افعال کی وجہ سے ہے۔p-type (n-type) نینو پارٹیکلز میں، فریم ورک میٹریل (SnO2) کا کنڈکشن چینل شعاعی سمت میں پھیلتا ہے (یا معاہدہ کرتا ہے)، اور پھر، کمی (یا آکسیڈیشن) کے عمل کے تحت، مزید توسیع (یا قصر) گیس کے SnO2 - پسلی کے ترسیلی چینل کا (تصویر 6b)۔
ترمیم شدہ LF MOS کے ذریعہ تیار کردہ ریڈیل ماڈیولیشن میکانزم۔خالص SnO2 اور Cr2O3@SnO2 نانوائرز اور متعلقہ سینسنگ میکانزم اسکیمیٹک ڈایاگرام پر مبنی 10 پی پی ایم کو کم کرنے اور آکسیڈائز کرنے والی گیسوں پر گیس کے ردعمل کا خلاصہ؛اور WO3@SnO2 nanorods اور پتہ لگانے کا طریقہ کار133 کی متعلقہ اسکیمیں
بائلیئر اور ملٹی لیئر ہیٹرسٹرکچر ڈیوائسز میں، ڈیوائس کے کنڈکشن چینل پر الیکٹروڈز کے ساتھ براہ راست رابطے میں پرت (عام طور پر نیچے کی پرت) کا غلبہ ہوتا ہے، اور دو تہوں کے انٹرفیس پر بننے والا ہیٹروجنکشن نیچے کی پرت کی چالکتا کو کنٹرول کر سکتا ہے۔ .لہذا، جب گیسیں اوپر کی تہہ کے ساتھ تعامل کرتی ہیں، تو وہ نیچے کی تہہ کے کنڈکشن چینلز اور ڈیوائس کی مزاحمت 134 کو نمایاں طور پر متاثر کر سکتی ہیں۔مثال کے طور پر کمار وغیرہ۔77 نے NH3 کے لیے TiO2@NiO اور NiO@TiO2 ڈبل پرتوں کے مخالف رویے کی اطلاع دی۔یہ فرق اس لیے پیدا ہوتا ہے کہ دو سینسروں کے کنڈکشن چینلز مختلف مواد کی تہوں میں حاوی ہوتے ہیں (بالترتیب NiO اور TiO2)، اور پھر بنیادی ترسیلی چینلز میں تغیرات مختلف ہوتے ہیں۔
Bilayer یا multilayer heteronanostructures عام طور پر سپٹرنگ، اٹامک لیئر ڈیپوزیشن (ALD) اور سینٹرفیوگریشن56,70,134,135,136 کے ذریعے تیار ہوتے ہیں۔فلم کی موٹائی اور دونوں مواد کے رابطے کے علاقے کو اچھی طرح سے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔اعداد و شمار 7a اور b دکھاتے ہیں کہ NiO@SnO2 اور Ga2O3@WO3 نینو فلمیں ایتھنول کا پتہ لگانے کے لیے پھٹنے سے حاصل کی گئی ہیں 135,137۔تاہم، یہ طریقے عام طور پر فلیٹ فلمیں تیار کرتے ہیں، اور یہ فلیٹ فلمیں اپنی کم مخصوص سطح کے رقبے اور گیس کے پارگمیتا کی وجہ سے 3D نانو اسٹرکچرڈ مواد سے کم حساس ہوتی ہیں۔لہذا، مختلف درجہ بندیوں کے ساتھ بیلیئر فلموں کو گھڑنے کے لیے مائع مرحلے کی حکمت عملی بھی تجویز کی گئی ہے تاکہ مخصوص سطح کے رقبہ41,52,138 کو بڑھا کر ادراک کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکے۔Zhu et al139 نے H2S کا پتہ لگانے کے لیے SnO2 nanowires (ZnO@SnO2 nanowires) پر انتہائی ترتیب شدہ ZnO nanowires پیدا کرنے کے لیے اسپٹرنگ اور ہائیڈرو تھرمل تکنیکوں کو ملایا (تصویر 7c)۔1 پی پی ایم H2S پر اس کا ردعمل ایک سینسر کے مقابلے میں 1.6 گنا زیادہ ہے جو پھٹے ہوئے ZnO@SnO2 نینو فلموں پر مبنی ہے۔لیو وغیرہ۔52 نے درجہ بندی کے SnO2@NiO نانو اسٹرکچرز کے بعد تھرمل اینیلنگ (تصویر 10d) بنانے کے لیے سیٹو کیمیکل ڈپازیشن کے طریقہ کار میں دو قدموں کا استعمال کرتے ہوئے ایک اعلی کارکردگی والے H2S سینسر کی اطلاع دی۔روایتی sputtered SnO2@NiO bilayer فلموں کے مقابلے میں، SnO2@NiO درجہ بندی کے بائلیئر ڈھانچے کی حساسیت کی کارکردگی میں خاصی سطح کے رقبہ52,137 میں اضافے کی وجہ سے نمایاں طور پر بہتری آئی ہے۔
MOS پر مبنی ڈبل لیئر گیس سینسر۔ایتھنول کا پتہ لگانے کے لیے NiO@SnO2 نینو فلم؛ایتھنول کا پتہ لگانے کے لیے 137b Ga2O3@WO3 نینو فلم؛H2S کا پتہ لگانے کے لیے 135c انتہائی آرڈر شدہ SnO2@ZnO bilayer درجہ بندی کا ڈھانچہ؛H2S52 کا پتہ لگانے کے لیے 139d SnO2@NiO bilayer درجہ بندی کا ڈھانچہ۔
قسم II کے آلات میں جو کور شیل ہیٹرونانوسٹرکچرز (CSHNs) پر مبنی ہیں، سینسنگ میکانزم زیادہ پیچیدہ ہے، کیونکہ ترسیل کے راستے اندرونی خول تک محدود نہیں ہیں۔مینوفیکچرنگ روٹ اور پیکیج کی موٹائی (hs) دونوں کنڈکٹیو چینلز کے مقام کا تعین کر سکتے ہیں۔مثال کے طور پر، جب نیچے سے اوپر کی ترکیب کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے، کنڈکشن چینلز عام طور پر اندرونی کور تک محدود ہوتے ہیں، جو کہ ساخت میں دو پرتوں یا ملٹی لیئر ڈیوائس ڈھانچے (تصویر 2b(3)) 123، 140، 141، 142، کی طرح ہوتے ہیں۔ 143. Xu et al.144 نے CSHN NiO@α-Fe2O3 اور CuO@α-Fe2O3 حاصل کرنے کے لیے α-Fe2O3 nanorods پر NiO یا CuO NPs کی ایک تہہ جمع کر کے حاصل کرنے کے لیے نیچے تک اپروچ کی اطلاع دی جس میں ترسیلی چینل مرکزی حصے سے محدود تھا۔(nanorods α-Fe2O3)۔لیو وغیرہ۔142 نے سلکان نینوائرز کی تیار کردہ صفوں پر TiO2 جمع کرکے CSHN TiO2 @ Si کے مرکزی حصے تک ترسیلی چینل کو محدود کرنے میں بھی کامیابی حاصل کی۔لہذا، اس کا سینسنگ رویہ (p-type یا n-type) صرف سلکان نانوائر کی سیمی کنڈکٹر قسم پر منحصر ہے۔
تاہم، زیادہ تر رپورٹ کردہ CSHN پر مبنی سینسرز (تصویر 2b(4)) ترکیب شدہ CS مواد کے پاؤڈرز کو چپس پر منتقل کر کے من گھڑت تھے۔اس صورت میں، سینسر کی ترسیل کا راستہ ہاؤسنگ موٹائی (hs) سے متاثر ہوتا ہے۔کم کے گروپ نے گیس کا پتہ لگانے کی کارکردگی پر ایچ ایس کے اثر کی چھان بین کی اور ممکنہ پتہ لگانے کا طریقہ کار تجویز کیا 100,112,145,146,147,148۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ اس ڈھانچے کے سینسنگ میکانزم میں دو عوامل اہم کردار ادا کرتے ہیں: (1) شیل کے EDL کی ریڈیل ماڈیولیشن اور (2) الیکٹرک فیلڈ سمیرنگ ایفیکٹ (تصویر 8) 145۔ محققین نے ذکر کیا کہ کنڈکشن چینل۔ کیریئرز زیادہ تر شیل پرت تک ہی محدود رہتے ہیں جب hs > λD شیل پرت145۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ اس ڈھانچے کے سینسنگ میکانزم میں دو عوامل اہم کردار ادا کرتے ہیں: (1) شیل کے EDL کی ریڈیل ماڈیولیشن اور (2) الیکٹرک فیلڈ سمیرنگ ایفیکٹ (تصویر 8) 145۔ محققین نے ذکر کیا کہ کنڈکشن چینل۔ کیریئرز زیادہ تر شیل پرت تک ہی محدود رہتے ہیں جب hs > λD شیل پرت145۔ 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. یہ خیال کیا جاتا ہے کہ اس ڈھانچے کے ادراک کے طریقہ کار میں دو عوامل شامل ہیں: (1) شیل کے EDL کی ریڈیل ماڈیولیشن اور (2) برقی میدان کو دھندلا کرنے کا اثر (تصویر 8) 145. محققین نے نوٹ کیا کہ کیریئر کنڈکشن چینل بنیادی طور پر شیل تک محدود ہوتا ہے جب hs > λD شیلز 145۔یہ خیال کیا جاتا ہے کہ اس ڈھانچے کے پتہ لگانے کے طریقہ کار میں دو عوامل کارفرما ہیں: (1) شیل کے ڈی ای ایل کی ریڈیل ماڈیولیشن اور (2) الیکٹرک فیلڈ سمیرنگ کا اثر (تصویر 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 оболочки, количество носителей в основном ограничелойконом محققین نے نوٹ کیا کہ ترسیل کا چینل جب شیل کا hs > λD145 ہوتا ہے، تو کیریئرز کی تعداد بنیادی طور پر شیل کے ذریعہ محدود ہوتی ہے۔لہذا، CSHN پر مبنی سینسر کی مزاحمتی ماڈیولیشن میں، کلیڈنگ DEL کی ریڈیل ماڈیولیشن غالب رہتی ہے (تصویر 8a)۔تاہم، خول کے hs ≤ λD پر، خول کے ذریعے جذب ہونے والے آکسیجن کے ذرات اور CS heterojunction پر بننے والے heterojunction میں الیکٹران مکمل طور پر ختم ہو جاتے ہیں۔ لہذا، ترسیلی چینل نہ صرف شیل کی تہہ کے اندر بلکہ جزوی طور پر بنیادی حصے میں بھی واقع ہوتا ہے، خاص طور پر جب شیل پرت کا hs <λD۔ لہذا، ترسیلی چینل نہ صرف شیل کی تہہ کے اندر بلکہ جزوی طور پر بنیادی حصے میں بھی واقع ہوتا ہے، خاص طور پر جب شیل پرت کا hs <λD۔ Поэтому канал проводимости располагается не только внутри оболочечного слоя, но и частично в сердцевинной частичной сердцевинной чабости<< لہذا، ترسیلی چینل نہ صرف شیل کی تہہ کے اندر، بلکہ جزوی طور پر بنیادی حصے میں، خاص طور پر شیل پرت کے hs <λD پر واقع ہے۔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 < . hs < λD 时۔ Поэтому канал проводимости располагается не только внутри оболочки, но и частично в сердцевине, особенно при hs <. اس لیے، ترسیلی چینل نہ صرف خول کے اندر، بلکہ جزوی طور پر کور میں، خاص طور پر شیل کے hs <λD پر واقع ہے۔اس صورت میں، مکمل طور پر ختم شدہ الیکٹران شیل اور جزوی طور پر ختم ہونے والی بنیادی تہہ دونوں پورے CSHN کی مزاحمت کو ماڈیول کرنے میں مدد کرتی ہیں، جس کے نتیجے میں الیکٹرک فیلڈ ٹیل اثر ہوتا ہے (تصویر 8b)۔کچھ دیگر مطالعات میں ایچ ایس ایفیکٹ100,148 کا تجزیہ کرنے کے لیے الیکٹرک فیلڈ ٹیل کے بجائے EDL والیوم فریکشن کا تصور استعمال کیا گیا ہے۔ان دو شراکتوں کو مدنظر رکھتے ہوئے، CSHN مزاحمت کی کل ماڈیولیشن اس وقت اپنی سب سے بڑی قدر تک پہنچ جاتی ہے جب hs کا میان λD سے موازنہ کیا جاتا ہے، جیسا کہ تصویر 8c میں دکھایا گیا ہے۔لہذا، CSHN کے لیے بہترین hs شیل λD کے قریب ہو سکتا ہے، جو تجرباتی مشاہدات 99,144,145,146,149 سے مطابقت رکھتا ہے۔کئی مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ hs CSHN-based pn-heterojunction sensors40,148 کی حساسیت کو بھی متاثر کر سکتا ہے۔لی وغیرہ۔148 اور بائی وغیرہ۔40 نے کلیڈنگ ALD سائیکل کو تبدیل کرکے pn-heterojunction CSHN سینسر، جیسے TiO2@CuO اور ZnO@NiO کی کارکردگی پر hs کے اثر کی منظم طریقے سے چھان بین کی۔نتیجے کے طور پر، حسی رویہ hs40,148 میں اضافے کے ساتھ p-type سے n-type میں تبدیل ہو گیا۔یہ سلوک اس حقیقت کی وجہ سے ہے کہ پہلے (محدود تعداد میں ALD سائیکلوں کے ساتھ) heterostructures کو ترمیم شدہ heteronanostructures سمجھا جا سکتا ہے۔اس طرح، ترسیلی چینل بنیادی پرت (p-type MOSFET) کے ذریعے محدود ہے، اور سینسر p-قسم کا پتہ لگانے کے رویے کو ظاہر کرتا ہے۔جیسے جیسے ALD سائیکلوں کی تعداد میں اضافہ ہوتا ہے، کلیڈنگ پرت (n-type MOSFET) مسلسل مسلسل ہو جاتی ہے اور ایک ترسیلی چینل کے طور پر کام کرتی ہے، جس کے نتیجے میں n-قسم کی حساسیت پیدا ہوتی ہے۔اسی طرح کے حسی منتقلی رویے کی اطلاع pn برانچڈ ہیٹرونانوسٹرکچرز 150,151 کے لیے دی گئی ہے۔چاؤ وغیرہ۔150 نے Mn3O4 nanowires کی سطح پر Zn2SnO4 مواد کو کنٹرول کرکے Zn2SnO4@Mn3O4 برانچڈ ہیٹرونانوسٹرکچرز کی حساسیت کی چھان بین کی۔جب Mn3O4 کی سطح پر Zn2SnO4 مرکزہ بنتا ہے، تو p قسم کی حساسیت دیکھی گئی۔Zn2SnO4 مواد میں مزید اضافے کے ساتھ، برانچڈ Zn2SnO4@Mn3O4 ہیٹرونانوسٹریکچرز پر مبنی سینسر n-ٹائپ سینسر کے رویے پر سوئچ کرتا ہے۔
CS nanowires کے دو فنکشنل سینسر میکانزم کی ایک تصوراتی وضاحت دکھائی گئی ہے۔الیکٹران ختم ہونے والے خولوں کی ریڈیل ماڈیولیشن کی وجہ سے مزاحمتی ماڈیولیشن، b مزاحمتی ماڈیولیشن پر سمیرنگ کا منفی اثر، اور c دونوں اثرات کے امتزاج کی وجہ سے CS نانوائرز کی کل مزاحمتی ماڈیولیشن 40
آخر میں، قسم II کے سینسروں میں بہت سے مختلف درجہ بندی کے نانو سٹرکچرز شامل ہیں، اور سینسر کی کارکردگی کا زیادہ تر انحصار کنڈکٹیو چینلز کے انتظام پر ہے۔لہذا، سینسر کے کنڈکشن چینل کی پوزیشن کو کنٹرول کرنا اور ٹائپ II سینسر کے توسیعی سینسنگ میکانزم کا مطالعہ کرنے کے لیے مناسب ہیٹرونانوسٹرکچرڈ MOS ماڈل کا استعمال کرنا ضروری ہے۔
قسم III سینسر کے ڈھانچے بہت عام نہیں ہیں، اور کنڈکشن چینل بالترتیب دو الیکٹروڈ سے جڑے دو سیمی کنڈکٹرز کے درمیان بننے والے ہیٹروجنکشن پر مبنی ہے۔منفرد ڈیوائس کے ڈھانچے عام طور پر مائیکرو مشیننگ تکنیک کے ذریعے حاصل کیے جاتے ہیں اور ان کے سینسنگ میکانزم پچھلے دو سینسر ڈھانچے سے بہت مختلف ہوتے ہیں۔قسم III سینسر کا IV وکر عام طور پر 48,152,153 heterojunction کی تشکیل کی وجہ سے مخصوص اصلاحی خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے۔ایک مثالی ہیٹروجنکشن کے I–V خصوصیت والے وکر کو ہیٹروجنکشن رکاوٹ 152,154,155 کی اونچائی پر الیکٹران کے اخراج کے تھرمیونک طریقہ کار کے ذریعہ بیان کیا جاسکتا ہے۔
جہاں Va تعصب وولٹیج ہے، A آلہ کا رقبہ ہے، k بولٹزمین مستقل ہے، T مطلق درجہ حرارت ہے، q کیریئر چارج ہے، Jn اور Jp بالترتیب سوراخ اور الیکٹران بازی کرنٹ کثافت ہیں۔IS ریورس سیچوریشن کرنٹ کی نمائندگی کرتا ہے، جس کی تعریف اس طرح کی گئی ہے: 152,154,155
لہذا، pn heterojunction کا کل کرنٹ چارج کیریئرز کے ارتکاز میں تبدیلی اور heterojunction کی رکاوٹ کی اونچائی میں تبدیلی پر منحصر ہے، جیسا کہ مساوات (3) اور (4) 156 میں دکھایا گیا ہے۔
جہاں nn0 اور pp0 ایک n-type (p-type) MOS میں الیکٹران (سوراخ) کا ارتکاز ہے، \(V_{bi}^0\) بلٹ ان پوٹینشل ہے، Dp (Dn) اس کا پھیلاؤ گتانک ہے الیکٹران (سوراخ)، Ln (Lp ) الیکٹران (سوراخ) کی بازی کی لمبائی ہے، ΔEv (ΔEc) ہیٹروجنکشن پر والینس بینڈ (کنڈکشن بینڈ) کی توانائی کی شفٹ ہے۔اگرچہ موجودہ کثافت کیریئر کثافت کے متناسب ہے، لیکن یہ تیزی سے الٹا متناسب ہے \(V_{bi}^0\)۔لہذا، موجودہ کثافت میں مجموعی تبدیلی کا انحصار ہیٹروجنکشن رکاوٹ کی اونچائی کی ماڈلن پر ہے۔
جیسا کہ اوپر ذکر کیا گیا ہے، hetero-nanostructured MOSFETs (مثال کے طور پر، قسم I اور قسم II آلات) کی تخلیق انفرادی اجزاء کے بجائے سینسر کی کارکردگی کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتی ہے۔اور قسم III کے آلات کے لیے، ہیٹرونانوسٹرکچر ردعمل دو اجزاء سے زیادہ ہو سکتا ہے 48,153 یا ایک جزو76 سے زیادہ، مواد کی کیمیائی ساخت پر منحصر ہے۔متعدد رپورٹس سے پتہ چلتا ہے کہ ہیٹرونانوسٹرکچرز کا ردعمل کسی ایک جزو کے مقابلے میں بہت زیادہ ہوتا ہے جب اجزاء میں سے ایک ہدف گیس 48,75,76,153 کے لیے غیر حساس ہوتا ہے۔اس صورت میں، ہدف کی گیس صرف حساس تہہ کے ساتھ تعامل کرے گی اور حساس تہہ کی شفٹ Ef اور ہیٹروجنکشن رکاوٹ کی اونچائی میں تبدیلی کا سبب بنے گی۔پھر ڈیوائس کا کل کرنٹ نمایاں طور پر تبدیل ہو جائے گا، کیونکہ یہ مساوات کے مطابق ہیٹروجنکشن رکاوٹ کی اونچائی سے الٹا تعلق رکھتا ہے۔(3) اور (4) 48,76,153۔تاہم، جب n-type اور p-type دونوں اجزاء ہدف گیس کے لیے حساس ہوتے ہیں، تو پتہ لگانے کی کارکردگی درمیان میں کہیں ہو سکتی ہے۔José et al.76 نے چھلکتے ہوئے ایک غیر محفوظ NiO/SnO2 فلم NO2 سینسر تیار کیا اور پایا کہ سینسر کی حساسیت صرف NiO پر مبنی سینسر سے زیادہ ہے، لیکن SnO2 پر مبنی سینسر سے کم ہے۔سینسریہ رجحان اس حقیقت کی وجہ سے ہے کہ SnO2 اور NiO NO276 کے مخالف ردعمل ظاہر کرتے ہیں۔اس کے علاوہ، کیونکہ دونوں اجزاء مختلف گیس حساسیت رکھتے ہیں، ان میں آکسائڈائزنگ اور گیسوں کو کم کرنے کا ایک ہی رجحان ہوسکتا ہے.مثال کے طور پر، Kwon et al.157 نے ایک NiO/SnO2 pn-heterojunction گیس سینسر کو ترچھا پھٹنے کے ذریعے تجویز کیا، جیسا کہ تصویر 9a میں دکھایا گیا ہے۔دلچسپ بات یہ ہے کہ NiO/SnO2 pn-heterojunction سینسر نے H2 اور NO2 (تصویر 9a) کے لیے ایک ہی حساسیت کا رجحان دکھایا۔اس نتیجے کو حل کرنے کے لیے، Kwon et al.157 نے منظم طریقے سے چھان بین کی کہ کس طرح NO2 اور H2 کیریئر کے ارتکاز کو تبدیل کرتے ہیں اور IV-خصوصیات اور کمپیوٹر سمیلیشنز (تصویر 9bd) کا استعمال کرتے ہوئے دونوں مواد کی \(V_{bi}^0\) کو تبدیل کرتے ہیں۔اعداد و شمار 9b اور c بالترتیب p-NiO (pp0) اور n-SnO2 (nn0) پر مبنی سینسر کی کیریئر کثافت کو تبدیل کرنے کے لئے H2 اور NO2 کی صلاحیت کو ظاہر کرتے ہیں۔انہوں نے دکھایا کہ p-type NiO کا pp0 NO2 ماحول میں قدرے تبدیل ہوا، جبکہ H2 ماحول میں یہ ڈرامائی طور پر تبدیل ہوا (تصویر 9b)۔تاہم، n-type SnO2 کے لیے، nn0 اس کے برعکس برتاؤ کرتا ہے (تصویر 9c)۔ان نتائج کی بنیاد پر، مصنفین نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ جب H2 کو NiO/SnO2 pn heterojunction کی بنیاد پر سینسر پر لاگو کیا گیا تھا، nn0 میں اضافے سے Jn میں اضافہ ہوا، اور \(V_{bi}^0\) کی وجہ سے ردعمل میں کمی (تصویر 9d)۔NO2 کے سامنے آنے کے بعد، SnO2 میں nn0 میں بڑی کمی اور NiO میں pp0 میں ایک چھوٹا سا اضافہ \(V_{bi}^0\) میں بڑی کمی کا باعث بنتا ہے، جو حسی ردعمل میں اضافہ کو یقینی بناتا ہے (تصویر 9d) ) 157 آخر میں، کیریئرز اور \(V_{bi}^0\) کے ارتکاز میں تبدیلیاں کل کرنٹ میں تبدیلیوں کا باعث بنتی ہیں، جو پتہ لگانے کی صلاحیت کو مزید متاثر کرتی ہے۔
گیس سینسر کا سینسنگ میکانزم ٹائپ III ڈیوائس کی ساخت پر مبنی ہے۔سکیننگ الیکٹران مائکروسکوپی (SEM) کراس سیکشنل امیجز، p-NiO/n-SnO2 nanocoil ڈیوائس اور سینسر کی خصوصیات p-NiO/n-SnO2 nanocoil heterojunction سینسر H2 اور NO2 کے لیے 200°C پر؛b، ایک سی-ڈیوائس کا کراس سیکشنل SEM، اور p-NiO b-پرت اور n-SnO2 c-پرت والے آلے کے نقلی نتائج۔b p-NiO سینسر اور c n-SnO2 سینسر خشک ہوا میں اور H2 اور NO2 کی نمائش کے بعد I–V خصوصیات کی پیمائش اور ان سے میل کھاتا ہے۔p-NiO میں b-hole density کا ایک دو جہتی نقشہ اور n-SnO2 پرت میں c-الیکٹران کا نقشہ جس میں کلر اسکیل ہے سینٹورس TCAD سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے ماڈل بنایا گیا تھا۔d تخروپن کے نتائج خشک ہوا میں p-NiO/n-SnO2 کا 3D نقشہ دکھا رہے ہیں، ماحول میں H2 اور NO2157۔
خود مواد کی کیمیائی خصوصیات کے علاوہ، قسم III ڈیوائس کی ساخت خود سے چلنے والے گیس سینسر بنانے کے امکان کو ظاہر کرتی ہے، جو کہ قسم I اور Type II ڈیوائسز کے ساتھ ممکن نہیں ہے۔ان کے موروثی الیکٹرک فیلڈ (BEF) کی وجہ سے، pn heterojunction diode ڈھانچے کو عام طور پر فوٹو وولٹک ڈیوائسز بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے اور روشنی74,158,159,160,161 کے تحت کمرے کے درجہ حرارت پر خود سے چلنے والے فوٹو الیکٹرک گیس سینسر بنانے کی صلاحیت ظاہر کرتے ہیں۔heterointerface پر BEF، مواد کی فرمی سطحوں میں فرق کی وجہ سے، الیکٹران ہول کے جوڑوں کی علیحدگی میں بھی حصہ ڈالتا ہے۔خود سے چلنے والے فوٹو وولٹک گیس سینسر کا فائدہ اس کی کم بجلی کی کھپت ہے کیونکہ یہ روشن روشنی کی توانائی کو جذب کر سکتا ہے اور پھر کسی بیرونی طاقت کے ذریعہ کی ضرورت کے بغیر خود کو یا دیگر چھوٹے آلات کو کنٹرول کر سکتا ہے۔مثال کے طور پر، Tanuma اور Sugiyama162 نے SnO2 پر مبنی پولی کرسٹل لائن CO2 سینسر کو فعال کرنے کے لیے NiO/ZnO pn heterojunctions کو شمسی خلیوں کے طور پر بنایا ہے۔Gad et al.74 نے Si/ZnO@CdS pn heterojunction پر مبنی خود سے چلنے والے فوٹوولٹک گیس سینسر کی اطلاع دی، جیسا کہ تصویر 10a میں دکھایا گیا ہے۔عمودی طور پر مبنی ZnO نانوائرز براہ راست p قسم کے سلکان سبسٹریٹس پر اگائے گئے تھے تاکہ Si/ZnO pn heterojunctions بنائیں۔پھر CdS نینو پارٹیکلز کو ZnO nanowires کی سطح پر کیمیائی سطح میں ترمیم کے ذریعے تبدیل کیا گیا۔انجیر پر۔10a O2 اور ایتھنول کے لیے آف لائن Si/ZnO@CdS سینسر کے ردعمل کے نتائج دکھاتا ہے۔الیومینیشن کے تحت، Si/ZnO heterointerface پر BEP کے دوران الیکٹران ہول کے جوڑوں کی علیحدگی کی وجہ سے اوپن سرکٹ وولٹیج (Voc) مربوط ڈائیوڈس کی تعداد کے ساتھ لکیری طور پر بڑھتا ہے 74,161۔Voc کی نمائندگی ایک مساوات سے کی جا سکتی ہے۔(5) 156،
جہاں ND، NA، اور Ni بالترتیب عطیہ دہندگان، قبول کنندگان، اور اندرونی کیریئرز کے ارتکاز ہیں، اور k، T، اور q وہی پیرامیٹرز ہیں جو پچھلی مساوات میں ہیں۔جب آکسیڈائزنگ گیسوں کے سامنے آتے ہیں، تو وہ ZnO nanowires سے الیکٹران نکالتے ہیں، جو \(N_D^{ZnO}\) اور Voc میں کمی کا باعث بنتے ہیں۔اس کے برعکس، گیس کی کمی کے نتیجے میں Voc میں اضافہ ہوا (تصویر 10a)۔ZnO کو CdS نینو پارٹیکلز کے ساتھ سجاتے وقت، CdS نینو پارٹیکلز میں فوٹو ایکسائٹڈ الیکٹرانز ZnO کے کنڈکشن بینڈ میں داخل ہوتے ہیں اور جذب شدہ گیس کے ساتھ تعامل کرتے ہیں، اس طرح ادراک کی کارکردگی 74,160 میں اضافہ ہوتا ہے۔Si/ZnO پر مبنی اسی طرح کے خود سے چلنے والے فوٹوولٹک گیس سینسر کی اطلاع Hoffmann et al نے دی ہے۔160، 161 (تصویر 10b)۔اس سینسر کو کام کے فنکشن کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے امائن فنکشنلائزڈ ZnO نینو پارٹیکلز ([3-(2-aminoethylamino)propyl] trimethoxysilane) (amino-functionalized-SAM) اور thiol (3-mercaptopropyl) کی ایک لائن کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا جا سکتا ہے۔ NO2 (trimethoxysilane) (thiol-functionalized-SAM)) (تصویر 10b) 74,161 کی منتخب شناخت کے لیے ہدف گیس کا۔
ایک قسم III ڈیوائس کی ساخت پر مبنی خود سے چلنے والا فوٹو الیکٹرک گیس سینسر۔Si/ZnO@CdS پر مبنی خود سے چلنے والا فوٹو وولٹک گیس سینسر، خود سے چلنے والا سینسنگ میکانزم اور سورج کی روشنی میں آکسیڈائزڈ (O2) اور کم (1000 ppm ایتھنول) گیسوں کے لیے سینسر کا ردعمل؛74b خود سے چلنے والا فوٹو وولٹک گیس سینسر جو Si ZnO/ZnO سینسرز پر مبنی ہے اور ZnO SAM کو ٹرمینل امائنز اور thiols کے ساتھ فعال کرنے کے بعد مختلف گیسوں کے لیے سینسر کے ردعمل 161
لہذا، جب قسم III سینسر کے حساس میکانزم پر بحث کرتے ہیں، تو یہ ضروری ہے کہ heterojunction رکاوٹ کی اونچائی میں تبدیلی اور کیریئر کے ارتکاز کو متاثر کرنے کے لیے گیس کی صلاحیت کا تعین کیا جائے۔اس کے علاوہ، الیومینیشن فوٹو جنریٹڈ کیریئرز بنا سکتی ہے جو گیسوں کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتی ہے، جو خود سے چلنے والی گیس کا پتہ لگانے کے لیے امید افزا ہے۔
جیسا کہ اس ادبی جائزے میں بحث کی گئی ہے، سینسر کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے بہت سے مختلف MOS heteronanostructures کو گھڑا گیا ہے۔ویب آف سائنس ڈیٹا بیس کو مختلف مطلوبہ الفاظ (میٹل آکسائیڈ کمپوزٹ، کور شیتھ میٹل آکسائیڈز، پرتوں والے دھاتی آکسائیڈز، اور خود سے چلنے والے گیس تجزیہ کار) کے ساتھ ساتھ مخصوص خصوصیات (کثرت، حساسیت/ انتخاب، بجلی پیدا کرنے کی صلاحیت، مینوفیکچرنگ) کے لیے تلاش کیا گیا تھا۔ .طریقہ ان تین آلات میں سے تین کی خصوصیات جدول 2 میں دکھائی گئی ہیں۔ ہائی پرفارمنس گیس سینسرز کے مجموعی ڈیزائن کے تصور پر یامازو کے تجویز کردہ تین اہم عوامل کا تجزیہ کرتے ہوئے بحث کی گئی ہے۔MOS Heterostructure Sensors کے لیے میکانزم گیس سینسرز کو متاثر کرنے والے عوامل کو سمجھنے کے لیے، مختلف MOS پیرامیٹرز (مثلاً، اناج کا سائز، آپریٹنگ درجہ حرارت، خرابی اور آکسیجن کی خالی جگہ کی کثافت، کھلے کرسٹل طیاروں) کا بغور مطالعہ کیا گیا ہے۔ڈیوائس کی ساخت، جو سینسر کے سینسنگ رویے کے لیے بھی اہم ہے، کو نظر انداز کیا گیا ہے اور شاذ و نادر ہی اس پر بحث کی گئی ہے۔یہ جائزہ تین عام قسم کے آلے کی ساخت کا پتہ لگانے کے لیے بنیادی میکانزم پر بحث کرتا ہے۔
قسم I سینسر میں اناج کے سائز کا ڈھانچہ، مینوفیکچرنگ کا طریقہ، اور سینسنگ میٹریل کے ہیٹروجنکشنز کی تعداد سینسر کی حساسیت کو بہت زیادہ متاثر کر سکتی ہے۔اس کے علاوہ، سینسر کا رویہ اجزاء کے داڑھ کے تناسب سے بھی متاثر ہوتا ہے۔قسم II ڈیوائس کے ڈھانچے (آرائشی ہیٹرونانوسٹرکچرز، بائلیئر یا ملٹی لیئر فلمز، HSSNs) سب سے زیادہ مقبول ڈیوائس ڈھانچے ہیں جو دو یا زیادہ اجزاء پر مشتمل ہیں، اور صرف ایک جزو الیکٹروڈ سے جڑا ہوا ہے۔اس ڈیوائس کے ڈھانچے کے لیے، ادراک کے طریقہ کار کا مطالعہ کرنے کے لیے ترسیلی چینلز اور ان کی نسبتی تبدیلیوں کے مقام کا تعین کرنا بہت ضروری ہے۔چونکہ قسم II کے آلات میں بہت سے مختلف درجہ بندی کے heteronanostructures شامل ہیں، بہت سے مختلف سینسنگ میکانزم تجویز کیے گئے ہیں۔قسم III کے حسی ڈھانچے میں، ترسیلی چینل پر ہیٹروجنکشن پر قائم ایک ہیٹروجنکشن کا غلبہ ہوتا ہے، اور ادراک کا طریقہ کار بالکل مختلف ہوتا ہے۔لہذا، قسم III سینسر میں ہدف گیس کی نمائش کے بعد heterojunction رکاوٹ کی اونچائی میں تبدیلی کا تعین کرنا ضروری ہے۔اس ڈیزائن کی مدد سے بجلی کی کھپت کو کم کرنے کے لیے خود سے چلنے والے فوٹو وولٹک گیس سینسر بنائے جا سکتے ہیں۔تاہم، چونکہ موجودہ من گھڑت عمل کافی پیچیدہ ہے اور حساسیت روایتی MOS پر مبنی chemo-resistive gas sensors کے مقابلے میں بہت کم ہے، اس لیے خود سے چلنے والے گیس سینسرز کی تحقیق میں ابھی بھی کافی پیش رفت باقی ہے۔
درجہ بندی کے heteronanostructures کے ساتھ گیس MOS سینسر کے اہم فوائد رفتار اور زیادہ حساسیت ہیں۔تاہم، MOS گیس سینسرز کے کچھ اہم مسائل (مثلاً، اعلی آپریٹنگ درجہ حرارت، طویل مدتی استحکام، ناقص انتخاب اور تولیدی صلاحیت، نمی کے اثرات، وغیرہ) اب بھی موجود ہیں اور انہیں عملی استعمال میں استعمال کرنے سے پہلے حل کرنے کی ضرورت ہے۔جدید MOS گیس سینسر عام طور پر اعلی درجہ حرارت پر کام کرتے ہیں اور بہت زیادہ بجلی استعمال کرتے ہیں، جو سینسر کے طویل مدتی استحکام کو متاثر کرتا ہے۔اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے دو عام طریقے ہیں: (1) کم طاقت والے سینسر چپس کی ترقی؛(2) نئے حساس مواد کی ترقی جو کم درجہ حرارت یا کمرے کے درجہ حرارت پر بھی کام کر سکتی ہے۔کم طاقت والے سینسر چپس کی ترقی کے لیے ایک نقطہ نظر سیرامکس اور سلکان 163 پر مبنی مائیکرو ہیٹنگ پلیٹس بنا کر سینسر کے سائز کو کم سے کم کرنا ہے۔سیرامک ​​پر مبنی مائیکرو ہیٹنگ پلیٹیں تقریباً 50–70 mV فی سینسر استعمال کرتی ہیں، جب کہ آپٹمائزڈ سلیکون پر مبنی مائیکرو ہیٹنگ پلیٹیں 300 °C163,164 پر مسلسل کام کرنے پر 2 میگاواٹ فی سینسر استعمال کر سکتی ہیں۔نئے سینسنگ مواد کی ترقی آپریٹنگ درجہ حرارت کو کم کرکے بجلی کی کھپت کو کم کرنے کا ایک مؤثر طریقہ ہے، اور یہ سینسر کے استحکام کو بھی بہتر بنا سکتا ہے۔جیسا کہ سینسر کی حساسیت کو بڑھانے کے لیے MOS کا سائز کم ہوتا رہتا ہے، MOS کا تھرمل استحکام ایک چیلنج بن جاتا ہے، جو سینسر سگنل 165 میں بڑھنے کا باعث بن سکتا ہے۔اس کے علاوہ، اعلی درجہ حرارت ہیٹرو انٹرفیس پر مواد کے پھیلاؤ اور مخلوط مراحل کی تشکیل کو فروغ دیتا ہے، جو سینسر کی الیکٹرانک خصوصیات کو متاثر کرتا ہے۔محققین کی رپورٹ ہے کہ سینسر کے زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ درجہ حرارت کو مناسب سینسنگ مواد کو منتخب کرکے اور ایم او ایس ہیٹرونانوسٹرکچر تیار کرکے کم کیا جاسکتا ہے۔انتہائی کرسٹل لائن MOS heteronanostructures بنانے کے لیے کم درجہ حرارت کے طریقہ کی تلاش استحکام کو بہتر بنانے کے لیے ایک اور امید افزا طریقہ ہے۔
MOS سینسرز کی سلیکٹیوٹی ایک اور عملی مسئلہ ہے کیونکہ مختلف گیسیں ٹارگٹ گیس کے ساتھ ایک ساتھ رہتی ہیں، جبکہ MOS سینسر اکثر ایک سے زیادہ گیسوں کے لیے حساس ہوتے ہیں اور اکثر کراس حساسیت کا مظاہرہ کرتے ہیں۔لہذا، ٹارگٹ گیس کے ساتھ ساتھ دیگر گیسوں کے لیے سینسر کی سلیکٹیوٹی کو بڑھانا عملی ایپلی کیشنز کے لیے بہت ضروری ہے۔پچھلی چند دہائیوں کے دوران، انتخاب کو جزوی طور پر کمپیوٹیشنل تجزیہ الگورتھم جیسے کہ ٹریننگ ویکٹر کوانٹائزیشن (LVQ)، پرنسپل جزو تجزیہ (PCA)، کے ساتھ مل کر "الیکٹرانک نوز (E-nose)" نامی گیس سینسرز کی صفوں کی تعمیر کے ذریعے حل کیا گیا ہے۔ وغیرہ eجنسی مسائل۔پارشل لیسٹ اسکوائرز (PLS) وغیرہ۔ 31, 32, 33, 34۔ الیکٹرانک ناک کی صلاحیت کو بہتر بنانے کے لیے دو اہم عوامل (سینسر کی تعداد، جو سینسنگ مواد کی قسم سے قریبی تعلق رکھتے ہیں، اور کمپیوٹیشنل تجزیہ) اہم ہیں۔ گیسوں کی شناخت کے لیے 169۔تاہم، سینسروں کی تعداد میں اضافے کے لیے عام طور پر بہت سے پیچیدہ مینوفیکچرنگ عمل کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے الیکٹرانک ناک کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے ایک آسان طریقہ تلاش کرنا بہت ضروری ہے۔اس کے علاوہ، دیگر مواد کے ساتھ MOS میں ترمیم کرنے سے بھی سینسر کی سلیکٹیوٹی بڑھ سکتی ہے۔مثال کے طور پر، NP Pd کے ساتھ ترمیم شدہ MOS کی اچھی اتپریرک سرگرمی کی وجہ سے H2 کا انتخابی پتہ لگایا جا سکتا ہے۔حالیہ برسوں میں، کچھ محققین نے MOS MOF سطح کو 171,172 سائز کے اخراج کے ذریعے سینسر سلیکٹیوٹی کو بہتر بنانے کے لیے کوٹ دیا ہے۔اس کام سے متاثر ہو کر، مادی فنکشنلائزیشن کسی نہ کسی طرح سلیکٹیوٹی کا مسئلہ حل کر سکتی ہے۔تاہم، صحیح مواد کے انتخاب میں ابھی بہت کام کرنا باقی ہے۔
ایک ہی حالات اور طریقوں کے تحت تیار کردہ سینسرز کی خصوصیات کی تکرار پذیری بڑے پیمانے پر پیداوار اور عملی استعمال کے لیے ایک اور اہم ضرورت ہے۔عام طور پر، سینٹرفیوگریشن اور ڈپنگ کے طریقے ہائی تھرو پٹ گیس سینسر بنانے کے لیے کم لاگت کے طریقے ہیں۔تاہم، ان عملوں کے دوران، حساس مواد جمع ہو جاتا ہے اور حساس مواد اور سبسٹریٹ کے درمیان تعلق کمزور ہو جاتا ہے68, 138, 168۔ نتیجتاً، سینسر کی حساسیت اور استحکام نمایاں طور پر بگڑ جاتا ہے، اور کارکردگی دوبارہ پیدا کرنے کے قابل ہو جاتی ہے۔دیگر من گھڑت طریقے جیسے سپٹرنگ، ALD، پلسڈ لیزر ڈپوزیشن (PLD)، اور فزیکل ویپر ڈیپوزیشن (PVD) بیلیئر یا ملٹی لیئر MOS فلموں کو براہ راست پیٹرن والے سلکان یا ایلومینا سبسٹریٹس پر تیار کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔یہ تکنیکیں حساس مواد کی تعمیر سے گریز کرتی ہیں، سینسر کی تولیدی صلاحیت کو یقینی بناتی ہیں، اور پلانر پتلی فلم سینسر کی بڑے پیمانے پر پیداوار کی فزیبلٹی کو ظاہر کرتی ہیں۔تاہم، ان فلیٹ فلموں کی حساسیت عام طور پر 3D نینو سٹرکچرڈ میٹریلز کی نسبت بہت کم ہوتی ہے کیونکہ ان کے چھوٹے مخصوص سطح کے رقبے اور کم گیس پارگمیتا41,174 کی وجہ سے۔ساختی مائیکرو رے پر مخصوص مقامات پر MOS heteronanostructures کو بڑھانے اور حساس مواد کے سائز، موٹائی اور مورفولوجی کو درست طریقے سے کنٹرول کرنے کے لیے نئی حکمت عملییں اعلی تولیدی صلاحیت اور حساسیت کے ساتھ ویفر لیول کے سینسروں کی کم لاگت کی تعمیر کے لیے اہم ہیں۔مثال کے طور پر، Liu et al.174 نے مخصوص جگہوں پر سیٹو نی (OH) 2 نینو والز میں بڑھ کر ہائی تھرو پٹ کرسٹلائٹس کو گھڑنے کے لیے ایک مشترکہ ٹاپ ڈاون اور باٹم اپ حکمت عملی تجویز کی۔.مائکرو برنرز کے لیے ویفرز۔
اس کے علاوہ، عملی ایپلی کیشنز میں سینسر پر نمی کے اثر پر غور کرنا بھی ضروری ہے۔پانی کے مالیکیول سینسر مواد میں جذب کرنے والی جگہوں کے لیے آکسیجن کے مالیکیولز سے مقابلہ کر سکتے ہیں اور ہدف گیس کے لیے سینسر کی ذمہ داری کو متاثر کر سکتے ہیں۔آکسیجن کی طرح، پانی جسمانی چھانٹ کے ذریعے ایک مالیکیول کے طور پر کام کرتا ہے، اور کیمیسورپشن کے ذریعے مختلف قسم کے آکسیڈیشن اسٹیشنوں پر ہائیڈروکسیل ریڈیکلز یا ہائیڈروکسیل گروپس کی شکل میں بھی موجود ہوسکتا ہے۔اس کے علاوہ، ماحول کی اعلی سطح اور متغیر نمی کی وجہ سے، ہدف گیس پر سینسر کا قابل اعتماد ردعمل ایک بڑا مسئلہ ہے۔اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے کئی حکمت عملی تیار کی گئی ہے، جیسے کہ گیس کی پری کنسنٹریشن177، نمی کا معاوضہ اور کراس ری ایکٹیو جالی کے طریقے178، نیز خشک کرنے کے طریقے179,180۔تاہم، یہ طریقے مہنگے، پیچیدہ اور سینسر کی حساسیت کو کم کرتے ہیں۔نمی کے اثرات کو دبانے کے لیے کئی سستی حکمت عملی تجویز کی گئی ہے۔مثال کے طور پر، Pd نینو پارٹیکلز کے ساتھ SnO2 کو سجانا جذب شدہ آکسیجن کو anionic ذرات میں تبدیل کرنے کو فروغ دے سکتا ہے، جبکہ SnO2 کو پانی کے مالیکیولز کے لیے اعلی تعلق رکھنے والے مواد کے ساتھ فعال کرنا، جیسے NiO اور CuO، پانی کے مالیکیولز پر نمی کے انحصار کو روکنے کے دو طریقے ہیں۔.سینسر 181، 182، 183۔ اس کے علاوہ، ہائیڈروفوبک مواد کے استعمال سے ہائیڈروفوبک سطحیں 36,138,184,185 بنانے کے لیے نمی کے اثر کو بھی کم کیا جا سکتا ہے۔تاہم، نمی سے بچنے والے گیس سینسرز کی ترقی ابھی ابتدائی مرحلے میں ہے، اور ان مسائل کو حل کرنے کے لیے مزید جدید حکمت عملیوں کی ضرورت ہے۔
آخر میں، پتہ لگانے کی کارکردگی میں بہتری (مثلاً، حساسیت، سلیکٹیوٹی، کم زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ درجہ حرارت) MOS heteronanostructures بنا کر حاصل کی گئی ہے، اور پتہ لگانے کے مختلف بہتر طریقہ کار تجویز کیے گئے ہیں۔کسی خاص سینسر کے سینسنگ میکانزم کا مطالعہ کرتے وقت، ڈیوائس کی جیومیٹرک ساخت کو بھی مدنظر رکھنا چاہیے۔گیس سینسرز کی کارکردگی کو مزید بہتر بنانے اور مستقبل میں بقیہ چیلنجوں سے نمٹنے کے لیے نئے سینسنگ مواد کی تحقیق اور جدید ساخت کی حکمت عملیوں میں تحقیق کی ضرورت ہوگی۔سینسر کی خصوصیات کی کنٹرول شدہ ٹیوننگ کے لیے، یہ ضروری ہے کہ سینسر مواد کے مصنوعی طریقہ کار اور ہیٹرونانوسٹرکچرز کے کام کے درمیان تعلق کو منظم طریقے سے بنایا جائے۔اس کے علاوہ، سطح کے رد عمل کا مطالعہ اور جدید خصوصیات کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے heterointerfaces میں تبدیلیاں ان کے ادراک کے طریقہ کار کو واضح کرنے میں مدد کر سکتی ہیں اور heteronanostructured مواد پر مبنی سینسر کی ترقی کے لیے سفارشات فراہم کر سکتی ہیں۔آخر میں، جدید سینسر بنانے کی حکمت عملیوں کا مطالعہ ان کی صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے ویفر کی سطح پر چھوٹے گیس کے سینسروں کو تیار کرنے کی اجازت دے سکتا ہے۔
Genzel، NN et al.شہری علاقوں میں دمہ کے شکار بچوں میں اندرونی نائٹروجن ڈائی آکسائیڈ کی سطح اور سانس کی علامات کا طولانی مطالعہ۔پڑوسصحت کا نقطہ نظر۔116، 1428–1432 (2008)۔


پوسٹ ٹائم: نومبر-04-2022