TAS3 Nanovlákna: vrstvený trichalcogenid pro vysoce-výkonnou elektroniku a senzory

Abstract

Vrstvené materiály, jako dichalcogenidy přechodného kovu, vykazují široké spektrum vlastností s obrovským aplikačním potenciálem, zatímco další skupina příbuzných materiálů, vrstevnaté trichalcogenidy přechodných kovů, zůstává neprozkoumaná. Zde uvádíme široký aplikační potenciál tohoto zajímavého strukturního typu vrstveného trisulfidu tantalu připraveného ve formě nanovláken. Tento materiál vykazuje zajímavé přitažlivé elektronické vlastnosti v závislosti na namáhání v tahu. Struktura této tzv. ortorombické fáze TaS3 pěstované ve formě dlouhých nanovláken byla vyřešena a předefinována. Využitím těchto vlastností demonstrujeme vysoce specifický impedimetrický NO senzor na bázi nanovláken TaS3, stejně jako konstrukci fotodetektorů s vynikajícími reakčními vlastnostmi a tranzistory řízeným polem. Různé pružné substráty byly použity pro konstrukci čidla NO. Takové zařízení vykazuje nízký limit detekce 0,48 ppb, což je hodně pod povolenou hodnotou stanovenou agenturou pro ochranu životního prostředí pro NOx (50 ppb). Kromě toho tento NO snímač plynu také vykazoval vynikající selektivitu za přítomnosti společných interferencí vzniklých při spalování paliva. Nanovlákna TaS3 vyráběná ve velkém měřítku vykazovaly vynikající široký aplikační potenciál pro různé typy zařízení zahrnující nanoelektronické, optoelektronické a plynové senzory.