MATERIALS素材・マテリアルインフォマティクス 室温動作する層状NiドープWO3系光誘起ガスセンサーによる一酸化窒素検出性能の向上
- 室温動作可能なNiドープWO3ナノ材料の光誘起NOガスセンサーを発表
- 検出限界(LOD)8.29 ppb未満、50ppbで応答/回復時間28秒/50秒を室温で達成
- 相対湿度20〜90%の広範囲で応答値とNO濃度の線形性を実証
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MATERIALS素材・マテリアルインフォマティクス NO2ガスセンサーのメカニズムから展開までのエンジニアリング:材料、インターフェース、トランスデューサー、環境検証
- NO2センサーは単一受容体材料の最適化から、表面化学・界面電荷移動・トランスデューサー・環境・再生を統合したシステム設計へ移行しており、展開準備性は5層(受容体/界面化学、トランスデューサー/デバイス、ガス供給/環境、再生/劣化、キャリブレーション/システム統合)の連動で決まる。
- 金属酸化物、炭素材料、遷移金属ジカルコゲナイド、MXenes、多孔質・MOF由来アーキテクチャ、有機半導体が対象材料として挙げられ、酸素吸着、空乏層・蓄積層、ヘテロ接合・ショットキーバリア、欠陥、触媒増感、パーコレーションが電気信号を支配する。
- 読み出し側ではMEMSマイクロヒーター、FET/TFT/MOSFETトランスデューサー、フレキシブルプラットフォーム、光・電気再生、AI支援アレイが用いられ、これらがセンサー性能を左右する。
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MATERIALS素材・マテリアルインフォマティクス 水素・アンモニアガスセンシングのためのTi3C2 MXeneベース複合材料:レビュー
- Ti3C2 MXeneと硫黄ナノシートの統合により、pptレベルの検出限界で迅速な応答・回復時間を示すガスセンサが実現
- Ti3C2 MXeneの表面終端基(-OH, -O)がNH3分子との水素結合形成を促進し、ガス吸着とセンシング選択性を向上させる
- Ti3C2 MXeneベース界面は様々な相対湿度条件下で優れた長期安定性を示し、室温動作フレキシブルガスセンシングが可能
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MATERIALS素材・マテリアルインフォマティクス 低温度オゾンセンサー:Ybドープウニ型階層型In2O3マイクロ球に基づく
本研究では、一段階の熱水合成法により、純粋なIn2O3およびYbをドープしたウニ型階層型In2O3マイクロ球を合成した。XRD、FESEM、TEM、HRTEM、XPS、UV–vis分光法を用いて、結晶構造、形態学的特徴、元素組成、バンド構造を系統的に評価した。ガス検知試験の結果、YbドープはIn2O3のオゾン検知性能を著しく向上させることが示された。特に、3%YbドープIn2O3センサーは、40°Cで1 ppmのオゾンに対して約1015という最高の応答を示し、これは純粋なIn2O3の約11倍であった。また、応答時間は172秒であり、良好な繰り返し性、優れた選択性、長期安定性も示した。この優れ…
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2H-MoSe2/Si/1T-WS2 バイポーラヘテロ接合による高速UV-NIRデュアルバンド光検出
- 2H-MoSe2/Si/1T-WS2バイポーラヘテロ接合構造で、フィルター不要のUV-NIRデュアルバンド光検出を実現した
- -2Vバイアス下で365nmに0.7A/W、1064nmに0.8A/Wの応答度、1.28μsの応答時間、70kHzの-3dB帯域幅を達成した
- 広帯域Siフォトダイオードとの比較で、環境光下で128×128ピクセルの高解像度NIRシングルピクセルイメージングを実証した
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