清华大学材料学院刘锴副教授

zhuimengren

清华大学材料学院刘锴课题组利用激光直写设计了基于二维过渡金属硫/氧化物横向异质结(NbS2-Nb2O5-NbS2)的高性能传感器。该方法利用激光局部加热氧化金属性NbS2一步实现了具有优异电学接触的由金属性NbS2电极和Nb2O5沟道所构成的异质结器件，既有效增强了电学信号又避免了沟道表面污染。此外，不同于传统的氨气传感机理，该传感器依赖于氨气与沟道表面吸附水分子作用后解离出的OH-对其表面电导的调控，从而实现了高灵敏度的室温氨气传感性能(ΔR/R = 80%, 50 ppm)，优于前人所报道的基于二维材料的室温氨气传感器。同时，基于沟道表面吸附水的导通机制，该传感器还可作为一种新型的正温度系数器件，其正温度系数可达15%–20%/°C。此外，基于此异质结的柔性传感器同样表现出了优异的传感性能，在可穿戴电子器件方面具有重要应用价值。这项成果以“Direct laser patterning of two-dimensional lateral transition metal disulfide-oxide-disulfide heterostructures for ultrasensitive sensors”为题发表在Nano Research上，并被选为封面文章，论文第一作者为清华大学材料学院博士生王博伦。