ಒಳಾಂಗಣ ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮೀಥೇನ್ ಕ್ಲೋರಿನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಬಹು-ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಅಲಾರ್ಮ್ ಉಪಕರಣ

ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಮತ್ತು ಚಿಕಣಿ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಪರಿಸರ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ, ಭದ್ರತೆ, ವೈದ್ಯಕೀಯ ರೋಗನಿರ್ಣಯ ಮತ್ತು ಕೃಷಿ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತಿದೆ.ವಿವಿಧ ಪತ್ತೆ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ, ಲೋಹದ-ಆಕ್ಸೈಡ್-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ (MOS) ಕೀಮೋ-ರೆಸಿಟಿವ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು ಅವುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರತೆ, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ವಾಣಿಜ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಜನಪ್ರಿಯ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದೆ.ಸಂವೇದಕದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಲು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ MOS ನ್ಯಾನೊಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳಿಂದ ನ್ಯಾನೊಸೈಸ್ಡ್ MOS-ಆಧಾರಿತ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳನ್ನು (ಹೆಟೆರೊ-ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ MOS) ರಚಿಸುವುದು.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ MOS ಸಂವೇದಕದ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಒಂದೇ MOS ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಕ್ಕಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಸಾಕಷ್ಟು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ.ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಸ್ತುವಿನ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ವಿವಿಧ ನಿಯತಾಂಕಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರ, ದೋಷ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಖಾಲಿ ಜಾಗಗಳು), ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಸಾಧನದ ರಚನೆ.ಈ ವಿಮರ್ಶೆಯು ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ MOS ಸಂವೇದಕಗಳ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಹಲವಾರು ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಕೆಲಸದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಸಾಧನದ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ರಚನೆಯ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ.ಸಂವೇದಕ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು, ಈ ಲೇಖನವು ವಿವಿಧ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಾಧನಗಳ ಮೂರು ವಿಶಿಷ್ಟ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ರಚನೆಗಳ ಗ್ರಹಿಕೆಯ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಭವಿಷ್ಯದ ಓದುಗರಿಗೆ ಈ ಅವಲೋಕನವು ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.
ವಾಯು ಮಾಲಿನ್ಯವು ಹೆಚ್ಚು ಗಂಭೀರ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಜನರು ಮತ್ತು ಜೀವಿಗಳ ಯೋಗಕ್ಷೇಮವನ್ನು ಬೆದರಿಸುವ ಗಂಭೀರ ಜಾಗತಿಕ ಪರಿಸರ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ.ಅನಿಲ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳ ಇನ್ಹಲೇಷನ್ ಉಸಿರಾಟದ ಕಾಯಿಲೆ, ಶ್ವಾಸಕೋಶದ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್, ಲ್ಯುಕೇಮಿಯಾ ಮತ್ತು ಅಕಾಲಿಕ ಮರಣದಂತಹ ಅನೇಕ ಆರೋಗ್ಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು1,2,3,4.2012 ರಿಂದ 2016 ರವರೆಗೆ, ಲಕ್ಷಾಂತರ ಜನರು ವಾಯು ಮಾಲಿನ್ಯದಿಂದ ಸಾವನ್ನಪ್ಪಿದ್ದಾರೆ ಎಂದು ವರದಿಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ವರ್ಷ, ಶತಕೋಟಿ ಜನರು ಕಳಪೆ ಗಾಳಿಯ ಗುಣಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ5.ಆದ್ದರಿಂದ, ನೈಜ-ಸಮಯದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಮತ್ತು ಮಿನಿಯೇಚರೈಸ್ಡ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ (ಉದಾ, ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ, ಆಯ್ಕೆ, ಸ್ಥಿರತೆ, ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಚೇತರಿಕೆಯ ಸಮಯಗಳು).ಪರಿಸರದ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಸುರಕ್ಷತೆ6,7,8, ವೈದ್ಯಕೀಯ ರೋಗನಿರ್ಣಯಗಳು9,10, ಜಲಕೃಷಿ11 ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತವೆ.
ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್13,14,15,16,17,18, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್19,20,21,22 ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ನಿರೋಧಕ ಸಂವೇದಕಗಳು 23,24 ನಂತಹ ವಿಭಿನ್ನ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಹಲವಾರು ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗಿದೆ.ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ಮೆಟಲ್-ಆಕ್ಸೈಡ್-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ (MOS) ರಾಸಾಯನಿಕ ನಿರೋಧಕ ಸಂವೇದಕಗಳು ಅವುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ವಾಣಿಜ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಜನಪ್ರಿಯವಾಗಿವೆ25,26.MOS ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಮೂಲಕ ಮಾಲಿನ್ಯದ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸರಳವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು.1960 ರ ದಶಕದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ, ZnO ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಮೊದಲ ಕೀಮೋ-ರೆಸಿಸ್ಟಿವ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು ವರದಿಯಾದವು, ಇದು ಅನಿಲ ಪತ್ತೆ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಿತು.ಇಂದು, ಅನೇಕ ವಿಭಿನ್ನ MOS ಗಳನ್ನು ಅನಿಲ ಸಂವೇದನಾಶೀಲ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಎರಡು ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ಬಹುಪಾಲು ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ n-ಮಾದರಿಯ MOS ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ p-ಟೈಪ್ MOS ಬಹುಪಾಲು ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳಾಗಿ.ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳು.ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, p-ಟೈಪ್ MOS n-ಟೈಪ್ MOS ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಜನಪ್ರಿಯವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ p-ಟೈಪ್ MOS (Sp) ನ ಅನುಗಮನದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು n-ಮಾದರಿಯ MOS ನ ವರ್ಗಮೂಲಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ (\(S_p = \sqrt { S_n}\ ) ) ಅದೇ ಊಹೆಗಳಲ್ಲಿ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅದೇ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳ ಬಾಗುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಅದೇ ಬದಲಾವಣೆ) 29,30.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಿಂಗಲ್-ಬೇಸ್ MOS ಸಂವೇದಕಗಳು ಇನ್ನೂ ಸಾಕಷ್ಟು ಪತ್ತೆ ಮಿತಿ, ಕಡಿಮೆ ಸಂವೇದನೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಆಯ್ಕೆಯಂತಹ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತಿವೆ.ಸೆಲೆಕ್ಟಿವಿಟಿ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಸಂವೇದಕಗಳ ಸರಣಿಗಳನ್ನು ("ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮೂಗುಗಳು" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ) ರಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ತರಬೇತಿ ವೆಕ್ಟರ್ ಕ್ವಾಂಟೈಸೇಶನ್ (LVQ), ಪ್ರಧಾನ ಘಟಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ (PCA) ಮತ್ತು ಭಾಗಶಃ ಕನಿಷ್ಠ ಚೌಕಗಳ (PLS) ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಂತಹ ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾ ಕ್ರಮಾವಳಿಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸ್ವಲ್ಪ ಮಟ್ಟಿಗೆ ಪರಿಹರಿಸಬಹುದು. 32. ಉದಾ MOS40,41,42 , ನೋಬಲ್ ಮೆಟಲ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ (NPs))43,44, ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್45,46 ಮತ್ತು ವಾಹಕ ಪಾಲಿಮರ್ಸ್47,48) ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು (ಅಂದರೆ, ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ MOS) ಮೇಲಿನ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಇತರ ಆದ್ಯತೆಯ ವಿಧಾನಗಳಾಗಿವೆ.ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ದಪ್ಪ MOS ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆ-ಆಯಾಮದ MOS ಅನಿಲ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಕ್ರಿಯ ಸೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅನಿಲ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ36,37,49.ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, MOS-ಆಧಾರಿತ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳ ವಿನ್ಯಾಸವು ಹೆಟೆರೊಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ವಾಹಕ ಸಾರಿಗೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದು, ಇದು ವಿಭಿನ್ನ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯ ಕಾರ್ಯಗಳಿಂದಾಗಿ ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ50,51,52.ಜೊತೆಗೆ, MOS ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಕೆಲವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪರಿಣಾಮಗಳು (ಉದಾ, ವೇಗವರ್ಧಕ ಚಟುವಟಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಿನರ್ಜಿಸ್ಟಿಕ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು) ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು. 50,53,54 MOS ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವುದು ಮತ್ತು ತಯಾರಿಸುವುದು ಸುಧಾರಿಸಲು ಒಂದು ಭರವಸೆಯ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ಆಧುನಿಕ ಕೀಮೋ-ರೆಸಿಸ್ಟಿವ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರಯೋಗ ಮತ್ತು ದೋಷವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ಅಸಮರ್ಥವಾಗಿದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, MOS ಆಧಾರಿತ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ದಿಕ್ಕಿನ ಸಂವೇದಕಗಳ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಮಾರ್ಗದರ್ಶನ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, MOS ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳು ವೇಗವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಂಡಿವೆ ಮತ್ತು MOS ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಸ್55,56,57, ಕೊಠಡಿ ತಾಪಮಾನ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳು58,59, ವಿಶೇಷ MOS ಸಂವೇದಕ ವಸ್ತುಗಳು60,61,62 ಮತ್ತು ವಿಶೇಷ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳು63 ಕುರಿತು ಕೆಲವು ವರದಿಗಳನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ.ಇತರೆ ವಿಮರ್ಶೆಗಳಲ್ಲಿನ ಒಂದು ವಿಮರ್ಶಾ ಪ್ರಬಂಧವು MOS ನ ಆಂತರಿಕ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸುವುದರ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಖಾಲಿ ಹುದ್ದೆಗಳ ಪಾತ್ರ 64 , ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳ ಪಾತ್ರ 55, 65 ಮತ್ತು ಹೆಟೆರೊಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ವರ್ಗಾವಣೆ 66. ಜೊತೆಗೆ , ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್, ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರ, ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನ, ದೋಷ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಆಮ್ಲಜನಕದ ಖಾಲಿ ಜಾಗಗಳು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಸ್ತುಗಳ 25,67,68,69,70,71 ತೆರೆದ ಸ್ಫಟಿಕ ವಿಮಾನಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಅನೇಕ ಇತರ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ.72. .ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕುಮಾರ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.77 ಒಂದೇ ವಸ್ತುವಿನ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಎರಡು ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ (ಉದಾ, TiO2@NiO ಮತ್ತು NiO@TiO2 ಆಧಾರಿತ ಎರಡು-ಪದರದ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳು) ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಸಾಧನ ಜ್ಯಾಮಿತಿಗಳಿಂದಾಗಿ NH3 ಅನಿಲ ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಗ್ಯಾಸ್-ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವಾಗ, ಸಾಧನದ ರಚನೆಯನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಮುಖ್ಯ.ಈ ವಿಮರ್ಶೆಯಲ್ಲಿ, ಲೇಖಕರು ವಿವಿಧ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸಾಧನ ರಚನೆಗಳಿಗಾಗಿ MOS-ಆಧಾರಿತ ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತಾರೆ.ಈ ವಿಮರ್ಶೆಯು ಅನಿಲ ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಬಯಸುವ ಓದುಗರಿಗೆ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ನಂಬುತ್ತೇವೆ.
ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ.1a ಒಂದೇ MOS ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಗ್ಯಾಸ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಮೂಲ ಮಾದರಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ಉಷ್ಣತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, MOS ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕದ (O2) ಅಣುಗಳ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ MOS ನಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಯಾನಿಕ್ ಜಾತಿಗಳನ್ನು (O2- ಮತ್ತು O- ನಂತಹ) ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.ನಂತರ, n-ಟೈಪ್ MOS ಗಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಡಿಪ್ಲೀಷನ್ ಲೇಯರ್ (EDL) ಅಥವಾ p-ಟೈಪ್ MOS ಗಾಗಿ ರಂಧ್ರ ಸಂಚಯನ ಪದರ (HAL) ನಂತರ MOS 15, 23, 78 ರ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. O2 ಮತ್ತು ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ MOS ಮೇಲ್ಮೈ MOS ನ ವಹನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅನ್ನು ಮೇಲ್ಮುಖವಾಗಿ ಬಗ್ಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.ತರುವಾಯ, ಸಂವೇದಕವು ಗುರಿಯ ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ, MOS ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಅನಿಲವು ಅಯಾನಿಕ್ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರಭೇದಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ (ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಗ್ಯಾಸ್) ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ದಾನ ಮಾಡುತ್ತದೆ (ಅನಿಲವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ).ಗುರಿ ಅನಿಲ ಮತ್ತು MOS ನಡುವಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆಯು EDL ಅಥವಾ HAL30,81 ನ ಅಗಲವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಬಹುದು, ಇದು MOS ಸಂವೇದಕದ ಒಟ್ಟಾರೆ ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಅನಿಲಕ್ಕಾಗಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಅನಿಲದಿಂದ n-ಮಾದರಿಯ MOS ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಡಿಮೆ EDL ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು n-ಟೈಪ್ ಸೆನ್ಸರ್ ವರ್ತನೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, p-ಟೈಪ್ MOS ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ ಅದು p-ಟೈಪ್ ಸೆನ್ಸಿಟಿವಿಟಿ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ, HAL ಕುಗ್ಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ದಾನದಿಂದಾಗಿ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸುವ ಅನಿಲಗಳಿಗೆ, ಸಂವೇದಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ವಿರುದ್ಧವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸಲು n-ಟೈಪ್ ಮತ್ತು p-ಟೈಪ್ MOS ಗಾಗಿ ಮೂಲಭೂತ ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು b ಅರೆವಾಹಕ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಭೌತ-ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಥವಾ ವಸ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
ಮೂಲಭೂತ ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಹೊರತಾಗಿ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಅನಿಲ ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು ಸಾಕಷ್ಟು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿವೆ.ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕದ ನಿಜವಾದ ಬಳಕೆಯು ಬಳಕೆದಾರರ ಅಗತ್ಯಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಅನೇಕ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು (ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ, ಆಯ್ಕೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆಯಂತಹ) ಪೂರೈಸಬೇಕು.ಈ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಸ್ತುಗಳ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿವೆ.ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸ್ಫಟಿಕದ ವ್ಯಾಸವು (d) SnO271 ನ Debye ಲೆಂಗ್ತ್ (λD) ಗಿಂತ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ SnO2 ಆಧಾರಿತ ಸಂವೇದಕಗಳು ಅತ್ಯಧಿಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು Xu et al.71 ನಿರೂಪಿಸಿದೆ.d ≤ 2λD, O2 ಅಣುಗಳ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆಯ ನಂತರ SnO2 ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಖಾಲಿಯಾದಾಗ, ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಸಂವೇದಕದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನ, ಸ್ಫಟಿಕ ದೋಷಗಳು ಮತ್ತು ಸಂವೇದನಾ ವಸ್ತುವಿನ ಬಹಿರಂಗ ಸ್ಫಟಿಕ ವಿಮಾನಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಹಲವಾರು ಇತರ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು.ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ನಿರ್ವಹಣಾ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಗುರಿ ಅನಿಲದ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣದ ದರಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಭವನೀಯ ಸ್ಪರ್ಧೆಯಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಹಾಗೆಯೇ ಹೊರಹೀರುವ ಅನಿಲ ಅಣುಗಳು ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆ 4,82.ಸ್ಫಟಿಕ ದೋಷಗಳ ಪರಿಣಾಮವು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಖಾಲಿ ಜಾಗಗಳ ವಿಷಯಕ್ಕೆ ಬಲವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ [83, 84].ಸಂವೇದಕದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯು ತೆರೆದ ಸ್ಫಟಿಕ 67,85,86,87 ಮುಖಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ತೆರೆದ ಸ್ಫಟಿಕ ವಿಮಾನಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಮನ್ವಯವಿಲ್ಲದ ಲೋಹದ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಮೇಲ್ಮೈ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ.ಕೋಷ್ಟಕ 1 ಹಲವಾರು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸಂಬಂಧಿತ ಸುಧಾರಿತ ಗ್ರಹಿಕೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ವಸ್ತು ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಇದು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
Yamazoe89 ಮತ್ತು Shimanoe et al.68,71 ಸಂವೇದಕ ಗ್ರಹಿಕೆಯ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಮೇಲೆ ಹಲವಾರು ಅಧ್ಯಯನಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದರು ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುವ ಮೂರು ಸ್ವತಂತ್ರ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಗ್ರಾಹಕ ಕಾರ್ಯ, ಸಂಜ್ಞಾಪರಿವರ್ತಕ ಕಾರ್ಯ ಮತ್ತು ಉಪಯುಕ್ತತೆ (Fig. 1b)..ಗ್ರಾಹಕ ಕಾರ್ಯವು ಅನಿಲ ಅಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಲು MOS ಮೇಲ್ಮೈಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.ಈ ಕಾರ್ಯವು MOS ನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ನಿಕಟವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ವಿದೇಶಿ ಸ್ವೀಕರಿಸುವವರನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಲೋಹದ NP ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ MOS).ಸಂಜ್ಞಾಪರಿವರ್ತಕ ಕಾರ್ಯವು ಅನಿಲ ಮತ್ತು MOS ಮೇಲ್ಮೈ ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು MOS ನ ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಗಳಿಂದ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.ಹೀಗಾಗಿ, ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವು MOC ಕಣಗಳ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ವಿದೇಶಿ ಗ್ರಾಹಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿಂದ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ZnO-SnO2 ನ್ಯಾನೊಫೈಬ್ರಿಲ್‌ಗಳ ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರ ಕಡಿತವು ಹಲವಾರು ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿತು, ಸಂಜ್ಞಾಪರಿವರ್ತಕ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ ಎಂದು Katoch et al.90 ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ.ವಾಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು 91 Zn2GeO4 ನ ವಿವಿಧ ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿದ ನಂತರ ಸಂವೇದಕ ಸಂವೇದನೆಯಲ್ಲಿ 6.5-ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದರು.ಉಪಯುಕ್ತತೆಯು ಆಂತರಿಕ MOS ರಚನೆಗೆ ಅನಿಲದ ಲಭ್ಯತೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಮುಖ ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅಂಶವಾಗಿದೆ.ಅನಿಲ ಅಣುಗಳು ಆಂತರಿಕ MOS ನೊಂದಿಗೆ ಭೇದಿಸಲು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದಿದ್ದರೆ, ಸಂವೇದಕದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.ಉಪಯುಕ್ತತೆಯು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅನಿಲದ ಪ್ರಸರಣ ಆಳಕ್ಕೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಸಂವೇದನಾ ವಸ್ತುವಿನ ರಂಧ್ರದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.ಸಕೈ ಮತ್ತು ಇತರರು.92 ಫ್ಲೂ ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ಸಂವೇದಕದ ಸಂವೇದನಾಶೀಲತೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಿತು ಮತ್ತು ಅನಿಲದ ಆಣ್ವಿಕ ತೂಕ ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕ ಪೊರೆಯ ರಂಧ್ರದ ತ್ರಿಜ್ಯವು ಸಂವೇದಕ ಪೊರೆಯ ವಿವಿಧ ಅನಿಲ ಪ್ರಸರಣ ಆಳಗಳಲ್ಲಿ ಸಂವೇದಕದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ.ರಿಸೆಪ್ಟರ್ ಕಾರ್ಯ, ಸಂಜ್ಞಾಪರಿವರ್ತಕ ಕಾರ್ಯ ಮತ್ತು ಉಪಯುಕ್ತತೆಯನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುವ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಮೇಲಿನ ಚರ್ಚೆ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ಮೇಲಿನ ಕೆಲಸವು ಒಂದೇ MOS ನ ಮೂಲಭೂತ ಗ್ರಹಿಕೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು MOS ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.ಈ ಅಂಶಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳು ಸಂವೇದಕ ಮತ್ತು ಗ್ರಾಹಕ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ವೇಗವರ್ಧಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಚಾರ್ಜ್ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳು ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು.ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ವರ್ಧಿತ ಸಂವೇದನಾ 95,96,97 ಗಾಗಿ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸಲು MOS ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಅನೇಕ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಮಿಲ್ಲರ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.55 ಮೇಲ್ಮೈ-ಅವಲಂಬಿತ, ಇಂಟರ್ಫೇಸ್-ಅವಲಂಬಿತ ಮತ್ತು ರಚನೆ-ಅವಲಂಬಿತ ಸೇರಿದಂತೆ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿರುವ ಹಲವಾರು ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ಇಂಟರ್ಫೇಸ್-ಅವಲಂಬಿತ ವರ್ಧನೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಒಂದು ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಾ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಸಂವಹನಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳಲು ತುಂಬಾ ಜಟಿಲವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿವಿಧ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, nn-heterojunction, pn-heterojunction, pp-heterojunction, ಇತ್ಯಾದಿ.) .ಶಾಟ್ಕಿ ಗಂಟು).ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, MOS-ಆಧಾರಿತ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿತ ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ98,99,100.ಈ ವರ್ಧನೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳ ಸಿನರ್ಜಿಸ್ಟಿಕ್ ಪರಿಣಾಮವು ಸಂವೇದಕ ಸಂಕೇತಗಳ ಸ್ವಾಗತ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.ಹೀಗಾಗಿ, ವಿಭಿನ್ನ ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಂವೇದಕಗಳ ಗ್ರಹಿಕೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಸಂಶೋಧಕರು ತಮ್ಮ ಅಗತ್ಯಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಬಾಟಮ್-ಅಪ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಲು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಸಾಧನದ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ರಚನೆಯು ಸಂವೇದಕ 74, 75, 76 ರ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು. ಸಂವೇದಕದ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು, ವಿಭಿನ್ನ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಮೂರು ಸಾಧನ ರಚನೆಗಳ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮತ್ತು ಕೆಳಗೆ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ.
MOS ಆಧಾರಿತ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳ ತ್ವರಿತ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ, ವಿವಿಧ ಹೆಟೆರೊ-ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ MOS ಅನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ.ಹೆಟೆರೊಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿನ ಚಾರ್ಜ್ ವರ್ಗಾವಣೆಯು ಘಟಕಗಳ ವಿವಿಧ ಫೆರ್ಮಿ ಹಂತಗಳನ್ನು (Ef) ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.ಹೆಟೆರೊಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ತಮ್ಮ ಫೆರ್ಮಿ ಮಟ್ಟಗಳು ಸಮತೋಲನವನ್ನು ತಲುಪುವವರೆಗೆ ದೊಡ್ಡ Ef ನೊಂದಿಗೆ ಒಂದು ಬದಿಯಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ಕಡೆಗೆ ಚಿಕ್ಕ Ef ನೊಂದಿಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ.ನಂತರ ಹೆಟೆರೊಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ವಾಹಕಗಳು ಖಾಲಿಯಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಖಾಲಿಯಾದ ಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ.ಸಂವೇದಕವು ಗುರಿಯ ಅನಿಲಕ್ಕೆ ತೆರೆದುಕೊಂಡ ನಂತರ, ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ MOS ಕ್ಯಾರಿಯರ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ತಡೆಗೋಡೆ ಎತ್ತರವನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಪತ್ತೆ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ವಿಭಿನ್ನ ವಿಧಾನಗಳು ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ನಡುವಿನ ವಿಭಿನ್ನ ಸಂಬಂಧಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ, ಇದು ವಿಭಿನ್ನ ಸಾಧನ ಜ್ಯಾಮಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.ಈ ವಿಮರ್ಶೆಯಲ್ಲಿ, ನಾವು ಮೂರು ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಸಾಧನ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸುತ್ತೇವೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ರಚನೆಗೆ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಅನಿಲ ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆಯಾದರೂ, ಸಂವೇದಕ ವಹನ ಚಾನೆಲ್‌ನ ಸ್ಥಳವು ಸಾಧನದ ರೇಖಾಗಣಿತದ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಂವೇದಕದ ಸಾಧನದ ರೇಖಾಗಣಿತವು ಪತ್ತೆ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತದೆ.ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ MOS ಸಾಧನಗಳ ಮೂರು ವಿಶಿಷ್ಟ ಜ್ಯಾಮಿತಿಗಳನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮೊದಲ ಪ್ರಕಾರದಲ್ಲಿ, ಎರಡು MOS ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಎರಡು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ನಡುವೆ ವಿತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಾಹಕ ಚಾನಲ್ನ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಮುಖ್ಯ MOS ನಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಎರಡನೆಯದು ವಿಭಿನ್ನ MOS ನಿಂದ ಭಿನ್ನಜಾತಿಯ ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳ ರಚನೆ, ಆದರೆ ಒಂದು MOS ಮಾತ್ರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ.ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ, ನಂತರ ವಾಹಕ ಚಾನಲ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ MOS ಒಳಗೆ ಇದೆ ಮತ್ತು ನೇರವಾಗಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ.ಮೂರನೆಯ ವಿಧದಲ್ಲಿ, ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಎರಡು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವೆ ರೂಪುಗೊಂಡ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಸಾಧನವನ್ನು ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ನಡುವಿನ ಹೈಫನ್ (ಉದಾ "SnO2-NiO") ಎರಡು ಘಟಕಗಳು ಸರಳವಾಗಿ ಮಿಶ್ರಣವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ (ಟೈಪ್ I).ಎರಡು ಸಂಪರ್ಕಗಳ ನಡುವಿನ "@" ಚಿಹ್ನೆಯು (ಉದಾ "SnO2@NiO") ಸ್ಕ್ಯಾಫೋಲ್ಡ್ ವಸ್ತು (NiO) ಅನ್ನು ಟೈಪ್ II ಸಂವೇದಕ ರಚನೆಗಾಗಿ SnO2 ನೊಂದಿಗೆ ಅಲಂಕರಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.ಒಂದು ಸ್ಲ್ಯಾಷ್ (ಉದಾ "NiO/SnO2") ಒಂದು ವಿಧ III ಸಂವೇದಕ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
MOS ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳಿಗೆ, ಎರಡು MOS ಅಂಶಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ನಡುವೆ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಸೋಲ್-ಜೆಲ್, ಕೊಪ್ರೆಸಿಪಿಟೇಶನ್, ಹೈಡ್ರೋಥರ್ಮಲ್, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಪಿನ್ನಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮಿಶ್ರಣ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ MOS ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಹಲವಾರು ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ98,102,103,104.ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಲೋಹ-ಸಾವಯವ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳು (MOFs), ಲೋಹದ ಕೇಂದ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ಲಿಂಕರ್‌ಗಳಿಂದ ರಚಿತವಾದ ಸರಂಧ್ರ ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಯ ವಸ್ತುಗಳ ಒಂದು ವರ್ಗ, ಸರಂಧ್ರ MOS ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು 105,106,107,108 ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ.MOS ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಶೇಕಡಾವಾರು ಪ್ರಮಾಣವು ಒಂದೇ ಆಗಿದ್ದರೂ, ವಿಭಿನ್ನ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಬಹಳವಾಗಿ ಬದಲಾಗಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, Gao et al.109 ಒಂದೇ ಪರಮಾಣು ಅನುಪಾತದೊಂದಿಗೆ MoO3±SnO2 ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಎರಡು ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ( Mo:Sn = 1:1.9) ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ವಿಧಾನಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ.ಶಪೋಶ್ನಿಕ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.110 ಸಹ-ಅವಕ್ಷೇಪಗೊಂಡ SnO2-TiO2 ಅನಿಲ H2 ಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಯಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ಮಿಶ್ರಿತ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ, ಅದೇ Sn/Ti ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ.MOP ಮತ್ತು MOP ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಗಾತ್ರದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವು ವಿಭಿನ್ನ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ವಿಧಾನಗಳೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ109,110.ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಆಕಾರವು ದಾನಿ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪ್ರಕಾರದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವಾಗ, ಸಂಪರ್ಕ ರೇಖಾಗಣಿತವು 110 ಬದಲಾಗದಿದ್ದರೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಒಂದೇ ಆಗಿರಬೇಕು.ಸ್ಟೆರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.111 SnO2-Cr2O3 ಕೋರ್-ಶೀತ್ (CSN) ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ನೆಲದ SnO2-Cr2O3 CSN ಗಳ ಪತ್ತೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಬಹುತೇಕ ಒಂದೇ ಆಗಿವೆ ಎಂದು ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ, ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವು ಯಾವುದೇ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ನೀಡುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ವಿಭಿನ್ನ ತಯಾರಿಕೆಯ ವಿಧಾನಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ MOSFET ಗಳ ಅರೆವಾಹಕ ವಿಧಗಳು ಸಹ ಸಂವೇದಕದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ.ಎರಡು MOSFET ಗಳು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ (nn ಅಥವಾ pp ಜಂಕ್ಷನ್) ಅಥವಾ ವಿವಿಧ ಪ್ರಕಾರಗಳು (pn ಜಂಕ್ಷನ್) ಎಂಬುದನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಇದನ್ನು ಎರಡು ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು.ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ MOS ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ್ದಾಗ, ಎರಡು MOS ಗಳ ಮೋಲಾರ್ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯು nn- ಅಥವಾ pp-ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.ಸಂಯುಕ್ತದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಘಟಕವು ಮೇಲುಗೈ ಸಾಧಿಸಿದಾಗ (ಉದಾ 0.9 ZnO-0.1 SnO2 ಅಥವಾ 0.1 ZnO-0.9 SnO2), ವಹನ ಚಾನಲ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಬಲ MOS ನಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಹೋಮೋಜಂಕ್ಷನ್ ವಹನ ಚಾನಲ್ 92 ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.ಎರಡು ಘಟಕಗಳ ಅನುಪಾತಗಳು ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದಾಗ, ವಹನ ಚಾನಲ್ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್98,102 ನಿಂದ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ.ಯಮಜೋ ಮತ್ತು ಇತರರು.112,113 ಎರಡು ಘಟಕಗಳ ಹೆಟೆರೊಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ ಪ್ರದೇಶವು ಸಂವೇದಕದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಘಟಕಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯ ಕಾರಣದಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ ತಡೆಗೋಡೆಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಂವೇದಕದ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ.ವಿವಿಧ ಸುತ್ತುವರಿದ ಅನಿಲಗಳು 112,113.ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ.ವಿಭಿನ್ನ ZnO ವಿಷಯಗಳೊಂದಿಗೆ (0 ರಿಂದ 10 mol % Zn ವರೆಗೆ) SnO2-ZnO ಫೈಬ್ರಸ್ ಶ್ರೇಣೀಕೃತ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸಂವೇದಕಗಳು ಎಥೆನಾಲ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ದವಾಗಿ ಪತ್ತೆ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ಚಿತ್ರ 3a ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, SnO2-ZnO ಫೈಬರ್‌ಗಳ (7 mol.% Zn) ಆಧಾರಿತ ಸಂವೇದಕವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳ ರಚನೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಹೆಚ್ಚಳದಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ, ಇದು ಪರಿವರ್ತಕದ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿತು ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿಸಿತು. ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ 90 ಆದಾಗ್ಯೂ, ZnO ವಿಷಯವು 10 mol.% ಗೆ ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ SnO2-ZnO ಸಂಯೋಜನೆಯು ಮೇಲ್ಮೈ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಸುತ್ತುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.ವಿಭಿನ್ನ Fe/Ni ಅನುಪಾತಗಳೊಂದಿಗೆ NiO-NiFe2O4 pp ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸಂವೇದಕಗಳಿಗೂ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ (Fig. 3b)114.
SnO2-ZnO ಫೈಬರ್‌ಗಳ SEM ಚಿತ್ರಗಳು (7 mol.% Zn) ಮತ್ತು 260 °C ನಲ್ಲಿ 100 ppm ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ವಿವಿಧ ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ಸಂವೇದಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ;54b ವಿವಿಧ ಅನಿಲಗಳ 50 ppm ನಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧ NiO ಮತ್ತು NiO-NiFe2O4 ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಂವೇದಕಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು, 260 °C;114 (ಸಿ) xSnO2-(1-x)Co3O4 ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿನ ನೋಡ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ ಮತ್ತು 10 ppm CO, ಅಸಿಟೋನ್, C6H6 ಮತ್ತು SO2 ಗೆ xSnO2-(1-x)Co3O4 ಸಂಯೋಜನೆಯ ಅನುಗುಣವಾದ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು Sn/Co 98 ರ ಮೋಲಾರ್ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ 350 °C ನಲ್ಲಿ ಅನಿಲ
MOS115 ರ ಪರಮಾಣು ಅನುಪಾತವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ pn-MOS ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, MOS ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಸಂವೇದನಾ ನಡವಳಿಕೆಯು ಸಂವೇದಕಕ್ಕೆ MOS ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವಹನ ಚಾನಲ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಂಯೋಜನೆಯ ಶೇಕಡಾವಾರು ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ ಅನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುವುದು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ.ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಪಿನ್ನಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸಂವೇದಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ xSnO2 ± (1-x)Co3O4 ಸಂಯೋಜಿತ ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್‌ಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕಿಮ್ ಮತ್ತು ಇತರರು 98 ಈ ತೀರ್ಮಾನವನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿದರು.SnO2-Co3O4 ಸಂಯೋಜಿತ ಸಂವೇದಕದ ನಡವಳಿಕೆಯು SnO2 (Fig. 3c)98 ರ ಶೇಕಡಾವಾರು ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ n-ಟೈಪ್‌ನಿಂದ p-ಟೈಪ್‌ಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಿದೆ ಎಂದು ಅವರು ಗಮನಿಸಿದರು.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಹೋಮೋಜಂಕ್ಷನ್-ಪ್ರಧಾನ ಸಂವೇದಕಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ SnO2 ಅಥವಾ Co3O4 ಸಂವೇದಕಗಳು) ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್-ಪ್ರಾಬಲ್ಯದ ಸಂವೇದಕಗಳು (0.5 SnO2-0.5 Co3O4 ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ) C6H6 ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಸರಣ ದರಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ.0.5 SnO2-0.5 Co3O4 ಆಧಾರಿತ ಸಂವೇದಕದ ಅಂತರ್ಗತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಾರೆ ಸಂವೇದಕ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಮಾಡ್ಯುಲೇಟ್ ಮಾಡುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು C6H6 ಗೆ ಅದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, SnO2-Co3O4 ಹೆಟೆರೊಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ಗಳಿಂದ ಹುಟ್ಟುವ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಅಸಾಮರಸ್ಯ ದೋಷಗಳು ಅನಿಲ ಅಣುಗಳಿಗೆ ಆದ್ಯತೆಯ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ ಸೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸಂವೇದಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ109,116 ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಅರೆವಾಹಕ-ಮಾದರಿಯ MOS ಜೊತೆಗೆ, MOS ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಸ್ಪರ್ಶ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು MOS-117 ರ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಸ್ಟಮೈಸ್ ಮಾಡಬಹುದು.Huo et al.117 Co3O4-SnO2 ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸರಳವಾದ ಸೋಕ್-ಬೇಕ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿದರು ಮತ್ತು 10% ನ Co/Sn ಮೋಲಾರ್ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ, ಸಂವೇದಕವು H2 ಗೆ p-ಟೈಪ್ ಪತ್ತೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮತ್ತು n- ಪ್ರಕಾರದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ. H2.ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆCO, H2S ಮತ್ತು NH3 ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ಸಂವೇದಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 4a117 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.ಕಡಿಮೆ Co/Sn ಅನುಪಾತಗಳಲ್ಲಿ, SnO2±SnO2 ನ್ಯಾನೊಗ್ರೇನ್ ಗಡಿಗಳಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಹೋಮೋಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು H2 (Fig. 4b,c)115 ಗೆ n-ಮಾದರಿಯ ಸಂವೇದಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ.Co/Sn ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ 10 mol ವರೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ.%, SnO2-SnO2 ಹೋಮೋಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳ ಬದಲಿಗೆ, ಅನೇಕ Co3O4-SnO2 ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡವು (Fig. 4d).H2 ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ Co3O4 ನಿಷ್ಕ್ರಿಯವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು SnO2 H2 ನೊಂದಿಗೆ ಬಲವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ, ಅಯಾನಿಕ್ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರಭೇದಗಳೊಂದಿಗೆ H2 ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ SnO2117 ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು SnO2 ಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು Ef SnO2 ವಹನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ Ef Co3O4 ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ.ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಸಂವೇದಕದ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ Co/Sn ಅನುಪಾತವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳು p-ಟೈಪ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ (Fig. 4e).ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, CO, H2S ಮತ್ತು NH3 ಅನಿಲಗಳು SnO2 ಮತ್ತು Co3O4 ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ಅಯಾನಿಕ್ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಜಾತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಅನಿಲದಿಂದ ಸಂವೇದಕಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ತಡೆಗೋಡೆ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು n- ಪ್ರಕಾರದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ (Fig. 4f)..ಈ ವಿಭಿನ್ನ ಸಂವೇದಕ ವರ್ತನೆಯು ವಿಭಿನ್ನ ಅನಿಲಗಳೊಂದಿಗೆ Co3O4 ನ ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಯಿನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ದೃಢೀಕರಿಸಿದ್ದಾರೆ.118.ಅಂತೆಯೇ, ಕಟೋಚ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.119 SnO2-ZnO ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಉತ್ತಮ ಆಯ್ಕೆ ಮತ್ತು H2 ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ.ಈ ವರ್ತನೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ H ಪರಮಾಣುಗಳು ZnO ನ O ಸ್ಥಾನಗಳಿಗೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಏಕೆಂದರೆ H ನ s-ಕಕ್ಷೆ ಮತ್ತು O ನ p-ಕಕ್ಷೆಯ ನಡುವಿನ ಬಲವಾದ ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್, ಇದು ZnO120,121 ರ ಲೋಹೀಕರಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
H2, CO, NH3 ಮತ್ತು H2S, b, c Co3O4/SnO2 ಸಂಯೋಜಿತ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ % m ನಲ್ಲಿ H2 ಗೆ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಅನಿಲಗಳಿಗೆ Co/Sn-10% ಡೈನಾಮಿಕ್ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಕರ್ವ್‌ಗಳು.Co/Sn, df Co3O4 ಹೆಚ್ಚಿನ Co/Sn/SnO2 ಸಂಯೋಜನೆಯೊಂದಿಗೆ H2 ಮತ್ತು CO, H2S ಮತ್ತು NH3 ನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಪತ್ತೆ
ಆದ್ದರಿಂದ, ಸೂಕ್ತವಾದ ತಯಾರಿಕೆಯ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಆರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು MOS ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಮೋಲಾರ್ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಾವು I- ಮಾದರಿಯ ಸಂವೇದಕದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಸ್ತುವಿನ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಆಳವಾದ ತಿಳುವಳಿಕೆಯು ಸಂವೇದಕದ ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಕೌಟುಂಬಿಕತೆ II ಸಂವೇದಕ ರಚನೆಗಳು ಮತ್ತೊಂದು ಜನಪ್ರಿಯ ಸಂವೇದಕ ರಚನೆಯಾಗಿದ್ದು, ಒಂದು "ಮಾಸ್ಟರ್" ನ್ಯಾನೊಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಮತ್ತು ಎರಡನೇ ಅಥವಾ ಮೂರನೇ ನ್ಯಾನೊಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಸೇರಿದಂತೆ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್, ಕೋರ್-ಶೆಲ್ (CS) ಮತ್ತು ಬಹುಪದರದ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಅಲಂಕರಿಸಿದ ಒಂದು ಆಯಾಮದ ಅಥವಾ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಟೈಪ್ II ಸಂವೇದಕ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಗೆ ವಿವರವಾಗಿ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗುವುದು.
ಮೊದಲ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ ವಸ್ತುವಿಗೆ (ಅಲಂಕೃತ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್), ಚಿತ್ರ 2b (1) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಸಂವೇದಕದ ವಾಹಕ ಚಾನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಮೂಲ ವಸ್ತುವಿನ ಮೂಲಕ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ.ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳ ರಚನೆಯಿಂದಾಗಿ, ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳು ಅನಿಲ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ ಅಥವಾ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು.CeO2 ನ್ಯಾನೊಡಾಟ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ WO3 ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಲಂಕರಿಸುವುದರಿಂದ CeO@WO3 ಹೆಟೆರೊಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್ ಮತ್ತು CeO2 ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಡ್ಸಾರ್ಪ್ಶನ್ ಸೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅಸಿಟೋನ್‌ನೊಂದಿಗಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಕೆಮಿಸೋರ್ಬೆಡ್ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರಭೇದಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಯುವಾನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು 41 ಗಮನಿಸಿದರು.ಗುಣವನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.125. ಒಂದು ಆಯಾಮದ Au@α-Fe2O3 ಆಧಾರಿತ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಸೆನ್ಸಿಟಿವಿಟಿ ಅಸಿಟೋನ್ ಸಂವೇದಕವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಮೂಲವಾಗಿ O2 ಅಣುಗಳ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ ಸಂವೇದಕದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ.Au NP ಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಅಸಿಟೋನ್‌ನ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಕ್ಕಾಗಿ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅಣುಗಳ ವಿಘಟನೆಯನ್ನು ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಆಮ್ಲಜನಕವಾಗಿ ಉತ್ತೇಜಿಸುವ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.ಚೋಯ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಇದೇ ರೀತಿಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಪಡೆದರು.9 ಅಲ್ಲಿ ಒಂದು Pt ವೇಗವರ್ಧಕವನ್ನು ಹೊರಹೀರುವ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅಣುಗಳನ್ನು ಅಯಾನೀಕೃತ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರಭೇದಗಳಾಗಿ ವಿಯೋಜಿಸಲು ಮತ್ತು ಅಸಿಟೋನ್‌ಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.2017 ರಲ್ಲಿ, ಅದೇ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಚಿತ್ರ 5126 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಬೈಮೆಟಾಲಿಕ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳು ಏಕ ಉದಾತ್ತ ಲೋಹದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ವೇಗವರ್ಧನೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿವೆ ಎಂದು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದರು. ಸರಾಸರಿ ಗಾತ್ರ 3 nm ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ.ನಂತರ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಪಿನ್ನಿಂಗ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಅಸಿಟೋನ್ ಅಥವಾ H2S (Fig. 5b-g) ಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ ಮತ್ತು ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು PtM@WO3 ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಯಿತು.ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಏಕ ಪರಮಾಣು ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು (SAC ಗಳು) ಪರಮಾಣುಗಳ ಬಳಕೆಯ ಗರಿಷ್ಠ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ವೇಗವರ್ಧಕ ಮತ್ತು ಅನಿಲ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವೇಗವರ್ಧಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ 127,128.ಶಿನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.129 Pt-SA ಆಂಕರ್ಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ (MCN), SnCl2 ಮತ್ತು PVP ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ಮೂಲಗಳಾಗಿ Pt@MCN@SnO2 ಇನ್‌ಲೈನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಗ್ಯಾಸ್ ಪತ್ತೆಗಾಗಿ ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಿದೆ.Pt@MCN ನ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ವಿಷಯದ ಹೊರತಾಗಿಯೂ (0.13 wt.% ರಿಂದ 0.68 wt.% ವರೆಗೆ), ಅನಿಲ ಫಾರ್ಮಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ Pt@MCN@SnO2 ನ ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯವು ಇತರ ಉಲ್ಲೇಖ ಮಾದರಿಗಳಿಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ (ಶುದ್ಧ SnO2, MCN@SnO2 ಮತ್ತು Pt NPs@ SnO2)..ಈ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯವನ್ನು Pt SA ವೇಗವರ್ಧಕದ ಗರಿಷ್ಠ ಪರಮಾಣು ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು SnO2129 ಸಕ್ರಿಯ ಸೈಟ್‌ಗಳ ಕನಿಷ್ಠ ವ್ಯಾಪ್ತಿಗೆ ಕಾರಣವೆಂದು ಹೇಳಬಹುದು.
PtM-apo (PtPd, PtRh, PtNi) ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಅಪೊಫೆರಿಟಿನ್-ಲೋಡೆಡ್ ಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಶನ್ ವಿಧಾನ;Bd ಪ್ರಾಚೀನ WO3, PtPd@WO3, PtRn@WO3, ಮತ್ತು Pt-NiO@WO3 ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್‌ಗಳ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು;ಉದಾಹರಣೆಗೆ, PtPd@WO3, PtRn@WO3 ಮತ್ತು Pt-NiO@WO3 ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್ ಸಂವೇದಕಗಳ ಆಯ್ಕೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ 1 ppm ಮಧ್ಯಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಅನಿಲ 126
ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಸ್ಕ್ಯಾಫೋಲ್ಡ್ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ರೂಪುಗೊಂಡ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳು ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ರೇಡಿಯಲ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ ವಹನ ಚಾನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು130,131,132.ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ.ಚಿತ್ರ 6a ಶುದ್ಧ SnO2 ಮತ್ತು Cr2O3@SnO2 ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳ ಸಂವೇದಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸಲು ಮತ್ತು ಅನುಗುಣವಾದ ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ131.ಶುದ್ಧ SnO2 ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು Cr2O3@SnO2 ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಹೆಚ್ಚು ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸುವ ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಹದಗೆಡುತ್ತದೆ.ಈ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳು ರೂಪುಗೊಂಡ pn ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ರೇಡಿಯಲ್ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ SnO2 ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳ ವಹನ ಚಾನಲ್‌ಗಳ ಸ್ಥಳೀಯ ಕುಸಿತಕ್ಕೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿವೆ.ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸಿದ ನಂತರ ಶುದ್ಧ SnO2 ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ EDL ಅಗಲವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಂವೇದಕ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಸರಳವಾಗಿ ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದು.ಆದಾಗ್ಯೂ, Cr2O3@SnO2 ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳಿಗೆ, ಶುದ್ಧ SnO2 ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ SnO2 ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳ ಆರಂಭಿಕ DEL ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ರಚನೆಯಿಂದಾಗಿ ವಹನ ಚಾನಲ್ ಅನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಂವೇದಕವು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ, ಸಿಕ್ಕಿಬಿದ್ದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು SnO2 ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು EDL ತೀವ್ರವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಶುದ್ಧ SnO2 ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಬದಲಾಯಿಸುವಾಗ, DEL ವಿಸ್ತರಣೆಯು ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಡಿಮೆ ಸಂವೇದನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.ಇದೇ ರೀತಿಯ ಸಂವೇದನಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚೋಯ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಗಮನಿಸಿದ್ದಾರೆ., 133 ಇದರಲ್ಲಿ p-ಟೈಪ್ WO3 ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಿಂದ ಅಲಂಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ SnO2 ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳು ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿತ ಸಂವೇದನಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು, ಆದರೆ n-ಅಲಂಕೃತ SnO2 ಸಂವೇದಕಗಳು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳಿಸುವ ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ಸುಧಾರಿತ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.TiO2 ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ (Fig. 6b) 133. ಈ ಫಲಿತಾಂಶವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ SnO2 ಮತ್ತು MOS (TiO2 ಅಥವಾ WO3) ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯಗಳಿಂದಾಗಿ.p-ಟೈಪ್ (n-ಟೈಪ್) ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಫ್ರೇಮ್‌ವರ್ಕ್ ವಸ್ತುವಿನ (SnO2) ವಹನ ಚಾನಲ್ ರೇಡಿಯಲ್ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ (ಅಥವಾ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ), ಮತ್ತು ನಂತರ, ಕಡಿತ (ಅಥವಾ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ) ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿಸ್ತರಣೆ (ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವಿಕೆ) SnO2 ನ ವಹನ ಚಾನಲ್ನ - ಪಕ್ಕೆಲುಬು) ಅನಿಲದ (Fig. 6b).
ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ LF MOS ನಿಂದ ಪ್ರೇರಿತವಾದ ರೇಡಿಯಲ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ.ಶುದ್ಧ SnO2 ಮತ್ತು Cr2O3@SnO2 ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಅನುಗುಣವಾದ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ 10 ppm ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸುವ ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ಅನಿಲ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಾರಾಂಶ;ಮತ್ತು WO3@SnO2 ನ್ಯಾನೊರೋಡ್‌ಗಳ ಅನುಗುಣವಾದ ಯೋಜನೆಗಳು ಮತ್ತು ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ133
ದ್ವಿಪದರ ಮತ್ತು ಬಹುಪದರದ ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ, ಸಾಧನದ ವಹನ ಚಾನಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳೊಂದಿಗೆ ನೇರ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಪದರದಿಂದ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೆಳಗಿನ ಪದರ) ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಎರಡು ಪದರಗಳ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ ಕೆಳಗಿನ ಪದರದ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. .ಆದ್ದರಿಂದ, ಅನಿಲಗಳು ಮೇಲಿನ ಪದರದೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಿದಾಗ, ಅವುಗಳು ಕೆಳಗಿನ ಪದರದ ವಹನ ಚಾನಲ್ಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಸಾಧನದ ಪ್ರತಿರೋಧ 134 ಅನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು.ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕುಮಾರ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.77 NH3 ಗಾಗಿ TiO2@NiO ಮತ್ತು NiO@TiO2 ಡಬಲ್ ಲೇಯರ್‌ಗಳ ವಿರುದ್ಧ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ.ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಎರಡು ಸಂವೇದಕಗಳ ವಹನ ಚಾನಲ್‌ಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ವಸ್ತುಗಳ ಪದರಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿವೆ (ಕ್ರಮವಾಗಿ NiO ಮತ್ತು TiO2), ಮತ್ತು ನಂತರ ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ವಹನ ಚಾನಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿವೆ77.
ದ್ವಿಪದರ ಅಥವಾ ಬಹುಪದರದ ಹೆಟೆರೊನಾನೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಪಟ್ಟರಿಂಗ್, ಪರಮಾಣು ಪದರದ ಶೇಖರಣೆ (ALD) ಮತ್ತು ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ 56,70,134,135,136 ಮೂಲಕ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಫಿಲ್ಮ್ ದಪ್ಪ ಮತ್ತು ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಪರ್ಕ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು.7a ಮತ್ತು b ಚಿತ್ರಗಳು NiO@SnO2 ಮತ್ತು Ga2O3@WO3 ನ್ಯಾನೊಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಎಥೆನಾಲ್ ಪತ್ತೆಗಾಗಿ ಸ್ಪಟ್ಟರಿಂಗ್‌ನಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ 135,137.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ವಿಧಾನಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಫ್ಲಾಟ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಈ ಫ್ಲಾಟ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳು ಅವುಗಳ ಕಡಿಮೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಅನಿಲ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆಯಿಂದಾಗಿ 3D ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಂವೇದನಾಶೀಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿಭಿನ್ನ ಶ್ರೇಣಿಗಳೊಂದಿಗೆ ದ್ವಿಪದರ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ದ್ರವ-ಹಂತದ ತಂತ್ರವನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಗ್ರಹಿಕೆಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ41,52,138.H2S ಪತ್ತೆಗಾಗಿ (Fig. 7c) SnO2 ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ (ZnO@SnO2 ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳು) ಹೆಚ್ಚು ಆದೇಶಿಸಿದ ZnO ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು Zhu et al139 ಸಂಯೋಜಿಸಿದ ಸ್ಪಟ್ಟರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಜಲೋಷ್ಣೀಯ ತಂತ್ರಗಳು.1 ppm H2S ಗೆ ಅದರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು sputtered ZnO@SnO2 ನ್ಯಾನೊಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸಂವೇದಕಕ್ಕಿಂತ 1.6 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ.ಲಿಯು ಮತ್ತು ಇತರರು.52 ಶ್ರೇಣಿಯ SnO2@NiO ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಥರ್ಮಲ್ ಅನೆಲಿಂಗ್ (Fig. 10d) ಗೆ ಎರಡು-ಹಂತದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಠೇವಣಿ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ H2S ಸಂವೇದಕವನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ.ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ sputtered SnO2@NiO ದ್ವಿಪದರ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರದೇಶದ ಹೆಚ್ಚಳದಿಂದಾಗಿ SnO2@NiO ಶ್ರೇಣೀಕೃತ ದ್ವಿಪದರ ರಚನೆಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಿದೆ52,137.
MOS ಆಧಾರಿತ ಡಬಲ್ ಲೇಯರ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಸಂವೇದಕ.ಎಥೆನಾಲ್ ಪತ್ತೆಗಾಗಿ NiO@SnO2 ನ್ಯಾನೊಫಿಲ್ಮ್;ಎಥೆನಾಲ್ ಪತ್ತೆಗಾಗಿ 137b Ga2O3@WO3 ನ್ಯಾನೊಫಿಲ್ಮ್;H2S ಪತ್ತೆಗಾಗಿ 135c ಹೆಚ್ಚು ಆದೇಶ SnO2@ZnO ದ್ವಿಪದರದ ಕ್ರಮಾನುಗತ ರಚನೆ;H2S52 ಅನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು 139d SnO2@NiO ದ್ವಿಪದರದ ಕ್ರಮಾನುಗತ ರಚನೆ.
ಕೋರ್-ಶೆಲ್ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು (CSHNs) ಆಧರಿಸಿದ ಟೈಪ್ II ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ, ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ವಹನ ಚಾನಲ್‌ಗಳು ಒಳಗಿನ ಶೆಲ್‌ಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿಲ್ಲ.ಉತ್ಪಾದನಾ ಮಾರ್ಗ ಮತ್ತು ಪ್ಯಾಕೇಜ್‌ನ ದಪ್ಪ (hs) ಎರಡೂ ವಾಹಕ ಚಾನಲ್‌ಗಳ ಸ್ಥಳವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು.ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬಾಟಮ್-ಅಪ್ ಸಿಂಥೆಸಿಸ್ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ, ವಹನ ಚಾನಲ್‌ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಳಗಿನ ಕೋರ್‌ಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಎರಡು-ಪದರ ಅಥವಾ ಬಹುಪದರದ ಸಾಧನ ರಚನೆಗಳಿಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ (Fig. 2b (3)) 123, 140, 141, 142, 143. ಕ್ಸು ಮತ್ತು ಇತರರು.144 CSHN NiO@α-Fe2O3 ಮತ್ತು CuO@α-Fe2O3 ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಬಾಟಮ್-ಅಪ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ NiO ಅಥವಾ CuO NP ಗಳ ಪದರವನ್ನು α-Fe2O3 ನ್ಯಾನೊರೋಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಠೇವಣಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ವಹನ ಚಾನಲ್ ಕೇಂದ್ರ ಭಾಗದಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ.(ನ್ಯಾನೊರೋಡ್ಸ್ α-Fe2O3).ಲಿಯು ಮತ್ತು ಇತರರು.142 ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ವ್ಯೂಹಗಳ ಮೇಲೆ TiO2 ಅನ್ನು ಠೇವಣಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ CSHN TiO2 @ Si ನ ಮುಖ್ಯ ಭಾಗಕ್ಕೆ ವಹನ ಚಾನಲ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುವಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಯಿತು.ಆದ್ದರಿಂದ, ಅದರ ಸಂವೇದನಾ ವರ್ತನೆಯು (p-ಟೈಪ್ ಅಥವಾ n-ಟೈಪ್) ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ನ ಅರೆವಾಹಕ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವರದಿಯಾದ CSHN-ಆಧಾರಿತ ಸಂವೇದಕಗಳು (Fig. 2b(4)) ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ CS ವಸ್ತುಗಳ ಪುಡಿಗಳನ್ನು ಚಿಪ್‌ಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ.ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸಂವೇದಕದ ವಹನ ಮಾರ್ಗವು ವಸತಿ ದಪ್ಪದಿಂದ (hs) ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಕಿಮ್‌ನ ಗುಂಪು ಅನಿಲ ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯ ಮೇಲೆ hs ನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದೆ ಮತ್ತು ಸಂಭವನೀಯ ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು 100,112,145,146,147,148 ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿತು. ಈ ರಚನೆಯ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಎರಡು ಅಂಶಗಳು ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ: (1) ಶೆಲ್ನ EDL ನ ರೇಡಿಯಲ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಮತ್ತು (2) ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸ್ಮೀಯರಿಂಗ್ ಪರಿಣಾಮ (ಚಿತ್ರ 8) 145. ವಹನ ಚಾನಲ್ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಶೆಲ್ ಪದರದ hs > λD 145 ಆಗಿರುವಾಗ ವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಶೆಲ್ ಪದರಕ್ಕೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ರಚನೆಯ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಎರಡು ಅಂಶಗಳು ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ: (1) ಶೆಲ್ನ EDL ನ ರೇಡಿಯಲ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಮತ್ತು (2) ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸ್ಮೀಯರಿಂಗ್ ಪರಿಣಾಮ (ಚಿತ್ರ 8) 145. ವಹನ ಚಾನಲ್ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಶೆಲ್ ಪದರದ hs > λD 145 ಆಗಿರುವಾಗ ವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಶೆಲ್ ಪದರಕ್ಕೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. 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. ಈ ರಚನೆಯ ಗ್ರಹಿಕೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಅಂಶಗಳು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ: (1) ಶೆಲ್ನ EDL ನ ರೇಡಿಯಲ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಮತ್ತು (2) ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಮಸುಕುಗೊಳಿಸುವ ಪರಿಣಾಮ (ಚಿತ್ರ 8) 145. ಸಂಶೋಧಕರು ಗಮನಿಸಿದರು hs > λD ಶೆಲ್‌ಗಳು145 ಆಗಿರುವಾಗ ವಾಹಕ ವಹನ ಚಾನಲ್ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಶೆಲ್‌ಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಈ ರಚನೆಯ ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಎರಡು ಅಂಶಗಳು ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ: (1) ಶೆಲ್ನ DEL ನ ರೇಡಿಯಲ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಮತ್ತು (2) ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸ್ಮೀಯರಿಂಗ್ನ ಪರಿಣಾಮ (ಚಿತ್ರ 8) 145.研究人员提到传导通道当壳层的hs > λD145 > λD145 时，载流子的数量主要局限于壳层。 ಇಸ್ಲೆಡೋವಾಟೆಲಿ ಒಟ್ಮೆಟಿಲಿ, ಕಾನಲ್ ಪ್ರೊವೊಡಿಮೊಸ್ಟಿ ಕೊಗ್ಡಾ ಹೆಚ್ಎಸ್ > ಡಿ 145 ಒಬೊಲೊಚ್ಕಿ, ಕೋಲಿಚೆಸ್ಟ್ವೋ ನೋಸಿಟೆಲ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಶೆಲ್‌ನ ವಹನ ಚಾನಲ್ hs > λD145 ಆಗಿದ್ದರೆ, ವಾಹಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಶೆಲ್‌ನಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಗಮನಿಸಿದ್ದಾರೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, CSHN ಆಧಾರಿತ ಸಂವೇದಕದ ರೆಸಿಸ್ಟಿವ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್‌ನಲ್ಲಿ, ಕ್ಲಾಡಿಂಗ್ DEL ನ ರೇಡಿಯಲ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಮೇಲುಗೈ ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ (Fig. 8a).ಆದಾಗ್ಯೂ, ಶೆಲ್‌ನ hs ≤ λD ನಲ್ಲಿ, ಶೆಲ್‌ನಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಕಣಗಳು ಮತ್ತು CS ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಖಾಲಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ವಹನ ಚಾನಲ್ ಶೆಲ್ ಪದರದ ಒಳಗೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಭಾಗಶಃ ಕೋರ್ ಭಾಗದಲ್ಲಿದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಶೆಲ್ ಪದರದ hs < λD. ಆದ್ದರಿಂದ, ವಹನ ಚಾನಲ್ ಶೆಲ್ ಪದರದ ಒಳಗೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಭಾಗಶಃ ಕೋರ್ ಭಾಗದಲ್ಲಿದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಶೆಲ್ ಪದರದ hs < λD. Поэтому канал проводимости располагается не только внутри оболочечного слоя, но и частично в сердцевинной части, особенно при hs < λD оболочечного слоя. ಆದ್ದರಿಂದ, ವಹನ ಚಾನಲ್ ಶೆಲ್ ಪದರದ ಒಳಗೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ, ಭಾಗಶಃ ಕೋರ್ ಭಾಗದಲ್ಲಿದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಶೆಲ್ ಪದರದ hs < λD ನಲ್ಲಿದೆ.ಚಿತ್ರ hs <λD 时. ಪೊಟೋಮು ಕೆನಾಲ್ ಪ್ರೊವೊಡಿಮೊಸ್ಟಿ ರಾಸ್ಪೋಲಾಗ್ಯಾಟ್ಸ್ಯಾ ಟೋಲ್ಕೊ ವ್ನುಟ್ರಿ ಓಬೋಲೊಚ್ಕಿ, ನೋ ಮತ್ತು ಚೆಸ್ಟಿಕ್ಸ್ ಇನ್ ಹೆಚ್.ಎಸ್.ಪಿ. ಆದ್ದರಿಂದ, ವಹನ ಚಾನಲ್ ಶೆಲ್ ಒಳಗೆ ಮಾತ್ರ ಇದೆ, ಆದರೆ ಭಾಗಶಃ ಕೋರ್ನಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಶೆಲ್ನ hs < λD ನಲ್ಲಿದೆ.ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಖಾಲಿಯಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶೆಲ್ ಮತ್ತು ಭಾಗಶಃ ಖಾಲಿಯಾದ ಕೋರ್ ಪದರವು ಸಂಪೂರ್ಣ CSHN ನ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಮಾಡ್ಯುಲೇಟ್ ಮಾಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಾಲ ಪರಿಣಾಮಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ (Fig. 8b).ಕೆಲವು ಇತರ ಅಧ್ಯಯನಗಳು hs ಪರಿಣಾಮ100,148 ಅನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಾಲದ ಬದಲಿಗೆ EDL ಪರಿಮಾಣದ ಭಿನ್ನರಾಶಿ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಬಳಸಿದೆ.ಈ ಎರಡು ಕೊಡುಗೆಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು, Fig. 8c ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ hs ಅನ್ನು ಪೊರೆ λD ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದಾಗ CSHN ಪ್ರತಿರೋಧದ ಒಟ್ಟು ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಅದರ ಶ್ರೇಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, CSHN ಗಾಗಿ ಸೂಕ್ತ hs ಶೆಲ್ λD ಗೆ ಹತ್ತಿರವಾಗಬಹುದು, ಇದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅವಲೋಕನಗಳಿಗೆ 99,144,145,146,149 ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.CSHN-ಆಧಾರಿತ pn-heterojunction ಸಂವೇದಕಗಳು40,148 ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ಮೇಲೆ hs ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು ಎಂದು ಹಲವಾರು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ.ಲಿ ಮತ್ತು ಇತರರು.148 ಮತ್ತು ಬಾಯಿ ಮತ್ತು ಇತರರು.40 ಕ್ಲಾಡಿಂಗ್ ALD ಚಕ್ರವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ TiO2@CuO ಮತ್ತು ZnO@NiO ನಂತಹ pn-heterojunction CSHN ಸಂವೇದಕಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ hs ನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದೆ.ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, hs40,148 ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ ಸಂವೇದನಾ ನಡವಳಿಕೆಯು p-ಟೈಪ್‌ನಿಂದ n-ಟೈಪ್‌ಗೆ ಬದಲಾಯಿತು.ಈ ನಡವಳಿಕೆಯು ಮೊದಲಿಗೆ (ಸೀಮಿತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ALD ಚಕ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ) ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು.ಹೀಗಾಗಿ, ವಹನ ಚಾನಲ್ ಅನ್ನು ಕೋರ್ ಲೇಯರ್ (p-ಟೈಪ್ MOSFET) ನಿಂದ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕವು p-ಟೈಪ್ ಪತ್ತೆ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ.ALD ಚಕ್ರಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಹೊದಿಕೆಯ ಪದರವು (n-ಮಾದರಿಯ MOSFET) ಅರೆ-ನಿರಂತರವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಹನ ಚಾನಲ್‌ನಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು n- ಪ್ರಕಾರದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.pn ಶಾಖೆಯ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಸ್ 150,151 ಗಾಗಿ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಸಂವೇದನಾ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಝೌ ಮತ್ತು ಇತರರು.150 Mn3O4 ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ Zn2SnO4 ವಿಷಯವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ Zn2SnO4@Mn3O4 ಶಾಖೆಯ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದೆ.Mn3O4 ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ Zn2SnO4 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ರೂಪುಗೊಂಡಾಗ, p- ಮಾದರಿಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಯಿತು.Zn2SnO4 ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಕವಲೊಡೆದ Zn2SnO4@Mn3O4 ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸಂವೇದಕವು n-ಟೈಪ್ ಸೆನ್ಸರ್ ವರ್ತನೆಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.
CS ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳ ಎರಡು-ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಪರಿಕಲ್ಪನಾ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಡಿಪ್ಲೀಟೆಡ್ ಶೆಲ್‌ಗಳ ರೇಡಿಯಲ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್‌ನಿಂದಾಗಿ ಒಂದು ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್, b ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್‌ನ ಮೇಲೆ ಸ್ಮೀಯರಿಂಗ್‌ನ ಋಣಾತ್ಮಕ ಪರಿಣಾಮ, ಮತ್ತು ಎರಡೂ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದಾಗಿ ಸಿಎಸ್ ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳ ಒಟ್ಟು ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ 40
ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, ಟೈಪ್ II ಸಂವೇದಕಗಳು ವಿವಿಧ ಶ್ರೇಣಿಯ ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ವಾಹಕ ಚಾನಲ್‌ಗಳ ಜೋಡಣೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಂವೇದಕದ ವಹನ ಚಾನಲ್‌ನ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಟೈಪ್ II ಸಂವೇದಕಗಳ ವಿಸ್ತೃತ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ MOS ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬಳಸುವುದು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
ಕೌಟುಂಬಿಕತೆ III ಸಂವೇದಕ ರಚನೆಗಳು ತುಂಬಾ ಸಾಮಾನ್ಯವಲ್ಲ, ಮತ್ತು ವಹನ ಚಾನಲ್ ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಎರಡು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದ ಎರಡು ಅರೆವಾಹಕಗಳ ನಡುವೆ ರೂಪುಗೊಂಡ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ.ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಾಧನ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮೈಕ್ರೊಮ್ಯಾಚಿಂಗ್ ತಂತ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು ಹಿಂದಿನ ಎರಡು ಸಂವೇದಕ ರಚನೆಗಳಿಗಿಂತ ಬಹಳ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ.ಟೈಪ್ III ಸಂವೇದಕದ IV ಕರ್ವ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ ರಚನೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಸರಿಪಡಿಸುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ48,152,153.ಆದರ್ಶ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ನ I-V ವಿಶಿಷ್ಟ ವಕ್ರರೇಖೆಯನ್ನು 152,154,155 ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರದ ಮೇಲೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಥರ್ಮಿಯೋನಿಕ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದಿಂದ ವಿವರಿಸಬಹುದು.
ಇಲ್ಲಿ Va ಬಯಾಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್, A ಎಂಬುದು ಸಾಧನದ ಪ್ರದೇಶ, k ಎಂಬುದು ಬೋಲ್ಟ್ಜ್‌ಮನ್ ಸ್ಥಿರ, T ಎಂಬುದು ಸಂಪೂರ್ಣ ತಾಪಮಾನ, q ವಾಹಕ ಚಾರ್ಜ್, Jn ಮತ್ತು Jp ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ರಂಧ್ರ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು.IS ರಿವರ್ಸ್ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಹೀಗೆ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ: 152,154,155
ಆದ್ದರಿಂದ, pn ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಒಟ್ಟು ಪ್ರವಾಹವು ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಬದಲಾವಣೆ ಮತ್ತು ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ಸಮೀಕರಣಗಳು (3) ಮತ್ತು (4) 156 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ
ಇಲ್ಲಿ nn0 ಮತ್ತು pp0 ಗಳು n-ಟೈಪ್ (p-ಟೈಪ್) MOS ನಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ (ರಂಧ್ರಗಳು) ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ, \(V_{bi}^0\) ಅಂತರ್ನಿರ್ಮಿತ ವಿಭವವಾಗಿದೆ, Dp (Dn) ಇದರ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು (ರಂಧ್ರಗಳು), Ln (Lp ) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಪ್ರಸರಣ ಉದ್ದ (ರಂಧ್ರಗಳು), ΔEv (ΔEc) ಎಂಬುದು ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನ (ವಹನ ಬ್ಯಾಂಡ್) ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗಿದೆ.ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ವಾಹಕ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿದ್ದರೂ, ಇದು \(V_{bi}^0\) ಗೆ ಘಾತೀಯವಾಗಿ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಒಟ್ಟಾರೆ ಬದಲಾವಣೆಯು ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಅನ್ನು ಬಲವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
ಮೇಲೆ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಹೆಟೆರೊ-ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ MOSFET ಗಳ ರಚನೆಯು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಟೈಪ್ I ಮತ್ತು ಟೈಪ್ II ಸಾಧನಗಳು) ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಘಟಕಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸಂವೇದಕದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.ಮತ್ತು ಟೈಪ್ III ಸಾಧನಗಳಿಗೆ, ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ವಸ್ತುವಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಎರಡು ಘಟಕಗಳಿಗಿಂತ 48,153 ಅಥವಾ ಒಂದು ಘಟಕಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಾಗಿರುತ್ತದೆ76.ಹಲವಾರು ವರದಿಗಳು ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಒಂದೇ ಘಟಕಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿವೆ, ಒಂದು ಘಟಕವು ಗುರಿಯ ಅನಿಲ48,75,76,153 ಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ.ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಗುರಿಯ ಅನಿಲವು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪದರದೊಂದಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪದರದ ಶಿಫ್ಟ್ Ef ಮತ್ತು ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.ನಂತರ ಸಾಧನದ ಒಟ್ಟು ಪ್ರವಾಹವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಸಮೀಕರಣದ ಪ್ರಕಾರ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರಕ್ಕೆ ವಿಲೋಮವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.(3) ಮತ್ತು (4) 48,76,153.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎನ್-ಟೈಪ್ ಮತ್ತು ಪಿ-ಟೈಪ್ ಎರಡೂ ಘಟಕಗಳು ಗುರಿ ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಸಂವೇದನಾಶೀಲವಾಗಿರುವಾಗ, ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯವು ನಡುವೆ ಎಲ್ಲೋ ಇರಬಹುದು.José et al.76 ರವರು ಸರಂಧ್ರವಾದ NiO/SnO2 ಫಿಲ್ಮ್ NO2 ಸಂವೇದಕವನ್ನು ಸ್ಪಟ್ಟರಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪಾದಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯು NiO ಆಧಾರಿತ ಸಂವೇದಕಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ SnO2 ಆಧಾರಿತ ಸಂವೇದಕಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು.ಸಂವೇದಕ.ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವು SnO2 ಮತ್ತು NiO NO276 ಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದಾಗಿ.ಅಲ್ಲದೆ, ಎರಡು ಘಟಕಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಅನಿಲ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಅವು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು.ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕ್ವಾನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.157 ಅಂಜೂರ 9a ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಓರೆಯಾದ ಸ್ಪಟ್ಟರಿಂಗ್ ಮೂಲಕ NiO/SnO2 pn-heterojunction ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದೆ.ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, NiO/SnO2 pn-heterojunction ಸಂವೇದಕವು H2 ಮತ್ತು NO2 (Fig. 9a) ಗಾಗಿ ಅದೇ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ.ಈ ಫಲಿತಾಂಶವನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು, ಕ್ವಾನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.157 ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ NO2 ಮತ್ತು H2 ಕ್ಯಾರಿಯರ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು IV-ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು (Fig. 9bd) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಎರಡೂ ವಸ್ತುಗಳ \(V_{bi}^0\) ಅನ್ನು ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಅಂಕಿಅಂಶಗಳು 9b ಮತ್ತು c ಕ್ರಮವಾಗಿ p-NiO (pp0) ಮತ್ತು n-SnO2 (nn0) ಆಧರಿಸಿ ಸಂವೇದಕಗಳ ವಾಹಕ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು H2 ಮತ್ತು NO2 ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ.NO2 ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ p-ಟೈಪ್ NiO ನ pp0 ಸ್ವಲ್ಪ ಬದಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಅವರು ತೋರಿಸಿದರು, ಆದರೆ ಅದು H2 ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಬದಲಾಗಿದೆ (Fig. 9b).ಆದಾಗ್ಯೂ, n-ಟೈಪ್ SnO2 ಗೆ, nn0 ವಿರುದ್ಧ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ (Fig. 9c).ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಲೇಖಕರು NiO/SnO2 pn ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಂವೇದಕಕ್ಕೆ H2 ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, nn0 ಹೆಚ್ಚಳವು Jn ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು ಮತ್ತು \(V_{bi}^0\) ಒಂದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆ (Fig. 9d ).NO2 ಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ ನಂತರ, SnO2 ನಲ್ಲಿ nn0 ನಲ್ಲಿನ ದೊಡ್ಡ ಇಳಿಕೆ ಮತ್ತು NiO ನಲ್ಲಿ pp0 ನಲ್ಲಿನ ಸಣ್ಣ ಹೆಚ್ಚಳವು \(V_{bi}^0\) ನಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಂವೇದನಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ (Fig. 9d ) 157 ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, ವಾಹಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಮತ್ತು \(V_{bi}^0\) ಒಟ್ಟು ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಪತ್ತೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೇಲೆ ಮತ್ತಷ್ಟು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.
ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕದ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಟೈಪ್ III ಸಾಧನದ ರಚನೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ.ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (SEM) ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಚಿತ್ರಗಳು, p-NiO/n-SnO2 ನ್ಯಾನೊಕಾಯಿಲ್ ಸಾಧನ ಮತ್ತು H2 ಮತ್ತು NO2 ಗಾಗಿ 200 ° C ನಲ್ಲಿ p-NiO/n-SnO2 ನ್ಯಾನೊಕಾಯಿಲ್ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ ಸಂವೇದಕದ ಸಂವೇದಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು;b , c-ಸಾಧನದ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ SEM, ಮತ್ತು p-NiO b-ಲೇಯರ್ ಮತ್ತು n-SnO2 ಸಿ-ಲೇಯರ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸಾಧನದ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು.b p-NiO ಸಂವೇದಕ ಮತ್ತು c n-SnO2 ಸಂವೇದಕವು ಒಣ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು H2 ಮತ್ತು NO2 ಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ ನಂತರ I-V ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ.P-NiO ನಲ್ಲಿನ b-ಹೋಲ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ನಕ್ಷೆ ಮತ್ತು n-SnO2 ಪದರದಲ್ಲಿ c-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ಬಣ್ಣದ ಮಾಪಕದೊಂದಿಗೆ ಸೆಂಟಾರಸ್ TCAD ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ ಬಳಸಿ ರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ.d ಶುಷ್ಕ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ p-NiO/n-SnO2 ನ 3D ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು, ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ H2 ಮತ್ತು NO2157.
ವಸ್ತುವಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಟೈಪ್ III ಸಾಧನದ ರಚನೆಯು ಸ್ವಯಂ ಚಾಲಿತ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಟೈಪ್ I ಮತ್ತು ಟೈಪ್ II ಸಾಧನಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.ಅವುಗಳ ಅಂತರ್ಗತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಫೀಲ್ಡ್ (BEF) ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, pn ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ ಡಯೋಡ್ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಕಾಶಮಾನದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂ-ಚಾಲಿತ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ74,158,159,160,161.ಹೆಟೆರೊಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ BEF, ವಸ್ತುಗಳ ಫೆರ್ಮಿ ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜೋಡಿಗಳ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಗೆ ಸಹ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ.ಸ್ವಯಂ ಚಾಲಿತ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕದ ಪ್ರಯೋಜನವು ಅದರ ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ಪ್ರಕಾಶಿಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಬಾಹ್ಯ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವಿಲ್ಲದೆ ಸ್ವತಃ ಅಥವಾ ಇತರ ಚಿಕಣಿ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ.ಉದಾಹರಣೆಗೆ, SnO2-ಆಧಾರಿತ ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ CO2 ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು Tanuma ಮತ್ತು Sugiyama162 ಸೌರ ಕೋಶಗಳಾಗಿ NiO/ZnO pn ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಿವೆ.ಗಡ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.74 ಚಿತ್ರ 10a ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ Si/ZnO@CdS pn ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸ್ವಯಂ ಚಾಲಿತ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕವನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ.ಲಂಬವಾಗಿ ಆಧಾರಿತ ZnO ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ p-ಟೈಪ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ತಲಾಧಾರಗಳಲ್ಲಿ Si/ZnO pn ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಬೆಳೆಸಲಾಯಿತು.ನಂತರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾರ್ಪಾಡು ಮೂಲಕ ZnO ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ CdS ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಲಾಯಿತು.ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ.10a O2 ಮತ್ತು ಎಥೆನಾಲ್‌ಗಾಗಿ ಆಫ್-ಲೈನ್ Si/ZnO@CdS ಸಂವೇದಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ಪ್ರಕಾಶದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, Si/ZnO ಹೆಟೆರೊಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ BEP ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜೋಡಿಗಳ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ತೆರೆದ-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (Voc) ಸಂಪರ್ಕಿತ ಡಯೋಡ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯೊಂದಿಗೆ ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ 74,161.Voc ಅನ್ನು ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು.(5) 156,
ಇಲ್ಲಿ ND, NA ಮತ್ತು Ni ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ದಾನಿಗಳು, ಸ್ವೀಕರಿಸುವವರು ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ವಾಹಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಮತ್ತು k, T, ಮತ್ತು q ಹಿಂದಿನ ಸಮೀಕರಣದಂತೆಯೇ ಅದೇ ನಿಯತಾಂಕಗಳಾಗಿವೆ.ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸುವ ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ, ಅವು ZnO ನ್ಯಾನೊವೈರ್‌ಗಳಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯುತ್ತವೆ, ಇದು \(N_D^{ZnO}\) ಮತ್ತು Voc ನಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಅನಿಲ ಕಡಿತವು Voc (Fig. 10a) ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು.ZnO ಅನ್ನು CdS ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಲಂಕರಿಸುವಾಗ, CdS ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಫೋಟೋಎಕ್ಸಿಟೆಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ZnO ನ ವಹನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗೆ ಚುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೊರಹೀರುವ ಅನಿಲದೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಗ್ರಹಿಕೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ74,160.Si/ZnO ಆಧರಿಸಿ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಸ್ವಯಂ ಚಾಲಿತ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕವನ್ನು ಹಾಫ್ಮನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ವರದಿ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ.160, 161 (ಚಿತ್ರ 10b).ಈ ಸಂವೇದಕವನ್ನು ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಲು ಅಮೈನ್-ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ZnO ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ([3-(2-ಅಮಿನೋಥೈಲಾಮಿನೋ) ಪ್ರೊಪೈಲ್]ಟ್ರಿಮೆಥಾಕ್ಸಿಸಿಲೇನ್) (ಅಮಿನೋ-ಫಂಕ್ಷನಲೈಸ್ಡ್-SAM) ಮತ್ತು ಥಿಯೋಲ್ ((3-ಮರ್ಕ್ಯಾಪ್ಟೊಪ್ರೊಪಿಲ್) -ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕಗೊಳಿಸಿದ ರೇಖೆಯನ್ನು ಬಳಸಿ ತಯಾರಿಸಬಹುದು. NO2 (ಟ್ರೈಮೆಥಾಕ್ಸಿಸಿಲೇನ್) (ಥಿಯೋಲ್-ಫಂಕ್ಷನಲೈಸ್ಡ್-SAM)) (Fig. 10b) 74,161 ನ ಆಯ್ದ ಪತ್ತೆಗಾಗಿ ಗುರಿ ಅನಿಲದ.
ಟೈಪ್ III ಸಾಧನದ ರಚನೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸ್ವಯಂ ಚಾಲಿತ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕ.Si/ZnO@CdS ಆಧಾರಿತ ಸ್ವಯಂ-ಚಾಲಿತ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕ, ಸ್ವಯಂ-ಚಾಲಿತ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೀಕೃತ (O2) ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾದ (1000 ppm ಎಥೆನಾಲ್) ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ಸಂವೇದಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ;74b ಸ್ವಯಂ-ಚಾಲಿತ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕ Si ZnO/ZnO ಸಂವೇದಕಗಳು ಮತ್ತು ZnO SAM ಅನ್ನು ಟರ್ಮಿನಲ್ ಅಮೈನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಥಿಯೋಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕಗೊಳಿಸಿದ ನಂತರ ವಿವಿಧ ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ಸಂವೇದಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು 161
ಆದ್ದರಿಂದ, ಟೈಪ್ III ಸಂವೇದಕಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುವಾಗ, ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆ ಮತ್ತು ವಾಹಕದ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುವ ಅನಿಲದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.ಜೊತೆಗೆ, ಪ್ರಕಾಶವು ಅನಿಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಫೋಟೊಜೆನರೇಟೆಡ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು, ಇದು ಸ್ವಯಂ ಚಾಲಿತ ಅನಿಲ ಪತ್ತೆಗೆ ಭರವಸೆ ನೀಡುತ್ತದೆ.
ಈ ಸಾಹಿತ್ಯ ವಿಮರ್ಶೆಯಲ್ಲಿ ಚರ್ಚಿಸಿದಂತೆ, ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಅನೇಕ ವಿಭಿನ್ನ MOS ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದೆ.ವೆಬ್ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸ್ ಡೇಟಾಬೇಸ್ ಅನ್ನು ವಿವಿಧ ಕೀವರ್ಡ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಹುಡುಕಲಾಗಿದೆ (ಮೆಟಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು, ಕೋರ್-ಶೀತ್ ಮೆಟಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು, ಲೇಯರ್ಡ್ ಮೆಟಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ವಯಂ-ಚಾಲಿತ ಅನಿಲ ವಿಶ್ಲೇಷಕಗಳು) ಜೊತೆಗೆ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು (ಸಮೃದ್ಧಿ, ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ/ಆಯ್ಕೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಉತ್ಪಾದನೆ) .ವಿಧಾನ ಈ ಮೂರು ಸಾಧನಗಳ ಮೂರು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳ ಒಟ್ಟಾರೆ ವಿನ್ಯಾಸ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಯಮಜೋಯ್ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ.MOS ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ ಸಂವೇದಕಗಳ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ವಿವಿಧ MOS ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು (ಉದಾ, ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರ, ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನ, ದೋಷ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಖಾಲಿ ಸಾಂದ್ರತೆ, ತೆರೆದ ಸ್ಫಟಿಕ ವಿಮಾನಗಳು) ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಸಂವೇದಕದ ಸಂವೇದನಾ ನಡವಳಿಕೆಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿರುವ ಸಾಧನದ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿರಳವಾಗಿ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ.ಈ ವಿಮರ್ಶೆಯು ಮೂರು ವಿಶಿಷ್ಟ ರೀತಿಯ ಸಾಧನ ರಚನೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಟೈಪ್ I ಸಂವೇದಕದಲ್ಲಿನ ಸಂವೇದನಾ ವಸ್ತುಗಳ ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರದ ರಚನೆ, ಉತ್ಪಾದನಾ ವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಸಂವೇದಕದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಸಂವೇದಕದ ನಡವಳಿಕೆಯು ಘಟಕಗಳ ಮೋಲಾರ್ ಅನುಪಾತದಿಂದ ಕೂಡ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಟೈಪ್ II ಸಾಧನ ರಚನೆಗಳು (ಅಲಂಕಾರಿಕ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳು, ದ್ವಿಪದರ ಅಥವಾ ಬಹುಪದರ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳು, ಎಚ್‌ಎಸ್‌ಎಸ್‌ಎನ್‌ಗಳು) ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಅತ್ಯಂತ ಜನಪ್ರಿಯ ಸಾಧನ ರಚನೆಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಕೇವಲ ಒಂದು ಘಟಕವನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ.ಈ ಸಾಧನದ ರಚನೆಗಾಗಿ, ವಹನ ಚಾನಲ್‌ಗಳ ಸ್ಥಳ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸಂಬಂಧಿತ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ಗ್ರಹಿಕೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.ಟೈಪ್ II ಸಾಧನಗಳು ಅನೇಕ ವಿಭಿನ್ನ ಶ್ರೇಣಿಯ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವುದರಿಂದ, ಹಲವು ವಿಭಿನ್ನ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ.ವಿಧ III ಸಂವೇದನಾ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ, ವಹನ ಚಾನಲ್ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ನಿಂದ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಗ್ರಹಿಕೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಟೈಪ್ III ಸಂವೇದಕಕ್ಕೆ ಗುರಿ ಅನಿಲವನ್ನು ಒಡ್ಡಿದ ನಂತರ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.ಈ ವಿನ್ಯಾಸದೊಂದಿಗೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸ್ವಯಂ ಚಾಲಿತ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರಸ್ತುತ ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ಸಂವೇದನಾಶೀಲತೆಯು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ MOS-ಆಧಾರಿತ ಕೀಮೋ-ರೆಸಿಸ್ಟಿವ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಸಂವೇದಕಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುವುದರಿಂದ, ಸ್ವಯಂ-ಚಾಲಿತ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರಗತಿ ಇದೆ.
ಶ್ರೇಣೀಕೃತ ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಗ್ಯಾಸ್ MOS ಸಂವೇದಕಗಳ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನಗಳೆಂದರೆ ವೇಗ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, MOS ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳ ಕೆಲವು ಪ್ರಮುಖ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನ, ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಸ್ಥಿರತೆ, ಕಳಪೆ ಆಯ್ಕೆ ಮತ್ತು ಪುನರುತ್ಪಾದನೆ, ಆರ್ದ್ರತೆಯ ಪರಿಣಾಮಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ.) ಇನ್ನೂ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಮೊದಲು ಪರಿಹರಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ.ಆಧುನಿಕ MOS ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಸಂವೇದಕದ ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಎರಡು ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧಾನಗಳಿವೆ: (1) ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿ ಸಂವೇದಕ ಚಿಪ್‌ಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ;(2) ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದಾದ ಹೊಸ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಸ್ತುಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ.ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ ಸಂವೇದಕ ಚಿಪ್‌ಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಒಂದು ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ 163 ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಮೈಕ್ರೊಹೀಟಿಂಗ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಂವೇದಕದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು.ಸೆರಾಮಿಕ್ ಆಧಾರಿತ ಮೈಕ್ರೊ ಹೀಟಿಂಗ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳು ಪ್ರತಿ ಸಂವೇದಕಕ್ಕೆ ಸರಿಸುಮಾರು 50-70 mV ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ಡ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಮೈಕ್ರೋ ಹೀಟಿಂಗ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳು 300 °C163,164 ನಲ್ಲಿ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವಾಗ ಪ್ರತಿ ಸಂವೇದಕಕ್ಕೆ 2 mW ಗಳಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಸೇವಿಸಬಹುದು.ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಹೊಸ ಸಂವೇದನಾ ವಸ್ತುಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು.ಸಂವೇದಕದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು MOS ನ ಗಾತ್ರವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸುವುದರಿಂದ, MOS ನ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಸವಾಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಸಂವೇದಕ ಸಿಗ್ನಲ್ 165 ನಲ್ಲಿ ಡ್ರಿಫ್ಟ್‌ಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವು ಹೆಟೆರೋಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಿಶ್ರ ಹಂತಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಂವೇದಕದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.ಸೂಕ್ತವಾದ ಸಂವೇದನಾ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು MOS ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಂವೇದಕದ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ವರದಿ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ.ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ MOS ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ವಿಧಾನದ ಹುಡುಕಾಟವು ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಮತ್ತೊಂದು ಭರವಸೆಯ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ.
MOS ಸಂವೇದಕಗಳ ಆಯ್ಕೆಯು ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ವಿಭಿನ್ನ ಅನಿಲಗಳು ಗುರಿ ಅನಿಲದೊಂದಿಗೆ ಸಹಬಾಳ್ವೆ ನಡೆಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ MOS ಸಂವೇದಕಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ಸಂವೇದನಾಶೀಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆಗಾಗ್ಗೆ ಅಡ್ಡ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಉದ್ದೇಶಿತ ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ಸಂವೇದಕದ ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.ಕಳೆದ ಕೆಲವು ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ, ತರಬೇತಿ ವೆಕ್ಟರ್ ಕ್ವಾಂಟೈಸೇಶನ್ (LVQ), ಪ್ರಿನ್ಸಿಪಲ್ ಕಾಂಪೊನೆಂಟ್ ಅನಾಲಿಸಿಸ್ (PCA) ನಂತಹ ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಅನಾಲಿಸಿಸ್ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್‌ಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ "ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ನೋಸ್ (ಇ-ಮೂಗು)" ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳ ರಚನೆಯ ಮೂಲಕ ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ಭಾಗಶಃ ಪರಿಹರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇತ್ಯಾದಿ ಇ.ಲೈಂಗಿಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು.ಭಾಗಶಃ ಕಡಿಮೆ ಚೌಕಗಳು (PLS), ಇತ್ಯಾದಿ. 31, 32, 33, 34. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮೂಗುಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳು (ಸಂವೇದಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ, ಸಂವೇದನಾ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ನಿಕಟವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ) ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿವೆ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು169.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಂವೇದಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅನೇಕ ಸಂಕೀರ್ಣ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮೂಗುಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸರಳವಾದ ವಿಧಾನವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, MOS ಅನ್ನು ಇತರ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಮಾರ್ಪಡಿಸುವುದರಿಂದ ಸಂವೇದಕದ ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು.ಉದಾಹರಣೆಗೆ, NP Pd ಯೊಂದಿಗೆ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ MOS ನ ಉತ್ತಮ ವೇಗವರ್ಧಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ H2 ನ ಆಯ್ದ ಪತ್ತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಕೆಲವು ಸಂಶೋಧಕರು 171,172 ಗಾತ್ರದ ಹೊರಗಿಡುವ ಮೂಲಕ ಸಂವೇದಕ ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು MOS MOF ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಲೇಪಿಸಿದ್ದಾರೆ.ಈ ಕೆಲಸದಿಂದ ಸ್ಫೂರ್ತಿ ಪಡೆದ ವಸ್ತು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯು ಆಯ್ಕೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಹೇಗಾದರೂ ಪರಿಹರಿಸಬಹುದು.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸರಿಯಾದ ವಸ್ತುವನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡುವಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಬಹಳಷ್ಟು ಕೆಲಸಗಳನ್ನು ಮಾಡಬೇಕಾಗಿದೆ.
ಅದೇ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ವಿಧಾನಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾದ ಸಂವೇದಕಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಪುನರಾವರ್ತನೀಯತೆಯು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಮುಖ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಾಗಿದೆ.ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ಮತ್ತು ಅದ್ದುವ ವಿಧಾನಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಥ್ರೋಪುಟ್ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದ ವಿಧಾನಗಳಾಗಿವೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಸ್ತುವು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಸ್ತು ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವು ದುರ್ಬಲವಾಗುತ್ತದೆ68, 138, 168. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಸಂವೇದಕದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹದಗೆಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಪುನರುತ್ಪಾದನೆಯಾಗುತ್ತದೆ.ಇತರ ತಯಾರಿಕೆಯ ವಿಧಾನಗಳಾದ ಸ್ಪಟ್ಟರಿಂಗ್, ಎಎಲ್‌ಡಿ, ಪಲ್ಸ್‌ಡ್ ಲೇಸರ್ ಠೇವಣಿ (ಪಿಎಲ್‌ಡಿ), ಮತ್ತು ಭೌತಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (ಪಿವಿಡಿ) ದ್ವಿಪದರ ಅಥವಾ ಬಹುಪದರದ ಎಂಒಎಸ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಮಾದರಿಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಥವಾ ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ ತಲಾಧಾರಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.ಈ ತಂತ್ರಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಗ್ರಹವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುತ್ತವೆ, ಸಂವೇದಕ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪ್ಲ್ಯಾನರ್ ಥಿನ್-ಫಿಲ್ಮ್ ಸಂವೇದಕಗಳ ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಫ್ಲಾಟ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯು ಅವುಗಳ ಸಣ್ಣ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಅನಿಲ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆಯಿಂದಾಗಿ 3D ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.ರಚನಾತ್ಮಕ ಮೈಕ್ರೋಅರೇಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ MOS ಹೆಟೆರೊನಾನೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಯಲು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಸ್ತುಗಳ ಗಾತ್ರ, ದಪ್ಪ ಮತ್ತು ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಹೊಸ ತಂತ್ರಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ವೇಫರ್-ಮಟ್ಟದ ಸಂವೇದಕಗಳ ಕಡಿಮೆ-ವೆಚ್ಚದ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿವೆ.ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಲಿಯು ಮತ್ತು ಇತರರು.174 ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಟು ನಿ(OH)2 ನ್ಯಾನೊವಾಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಥ್ರೋಪುಟ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸಂಯೋಜಿತ ಟಾಪ್-ಡೌನ್ ಮತ್ತು ಬಾಟಮ್-ಅಪ್ ತಂತ್ರವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದೆ..ಮೈಕ್ರೋಬರ್ನರ್ಗಳಿಗೆ ಬಿಲ್ಲೆಗಳು.
ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಂವೇದಕದ ಮೇಲೆ ತೇವಾಂಶದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುವುದು ಸಹ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ಸಂವೇದಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸೈಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಪರ್ಧಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಗುರಿ ಅನಿಲದ ಸಂವೇದಕದ ಜವಾಬ್ದಾರಿಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು.ಆಮ್ಲಜನಕದಂತೆ, ನೀರು ಭೌತಿಕ ಸೋರ್ಪ್ಶನ್ ಮೂಲಕ ಅಣುವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಕ ವಿವಿಧ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಕೇಂದ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ರಾಡಿಕಲ್ಗಳು ಅಥವಾ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ಗುಂಪುಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರಬಹುದು.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಪರಿಸರದ ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟದ ಮತ್ತು ವೇರಿಯಬಲ್ ಆರ್ದ್ರತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಗುರಿ ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಸಂವೇದಕದ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ದೊಡ್ಡ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ.ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಹಲವಾರು ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಅನಿಲ ಪೂರ್ವಕೇಂದ್ರೀಕರಣ177, ತೇವಾಂಶ ಪರಿಹಾರ ಮತ್ತು ಅಡ್ಡ-ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ವಿಧಾನಗಳು178, ಹಾಗೆಯೇ ಒಣಗಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳು179,180.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ವಿಧಾನಗಳು ದುಬಾರಿ, ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.ತೇವಾಂಶದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸಲು ಹಲವಾರು ಅಗ್ಗದ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ.ಉದಾಹರಣೆಗೆ, SnO2 ಅನ್ನು Pd ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಿಂದ ಅಲಂಕರಿಸುವುದು ಆಡ್ಸೋರ್ಬ್ಡ್ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಅಯಾನಿಕ್ ಕಣಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ NiO ಮತ್ತು CuO ನಂತಹ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ SnO2 ಅನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುವುದು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ಮೇಲೆ ತೇವಾಂಶ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ತಡೆಯುವ ಎರಡು ಮಾರ್ಗಗಳಾಗಿವೆ..ಸಂವೇದಕಗಳು 181, 182, 183. ಜೊತೆಗೆ, ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಕ್ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ತೇವಾಂಶದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು36,138,184,185.ಆದಾಗ್ಯೂ, ತೇವಾಂಶ-ನಿರೋಧಕ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಇನ್ನೂ ಆರಂಭಿಕ ಹಂತದಲ್ಲಿದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿತ ತಂತ್ರಗಳು ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, MOS ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯಲ್ಲಿ ಸುಧಾರಣೆಗಳನ್ನು (ಉದಾ, ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ, ಆಯ್ಕೆ, ಕಡಿಮೆ ಗರಿಷ್ಠ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನ) ಸಾಧಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಸುಧಾರಿತ ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ.ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂವೇದಕದ ಸಂವೇದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವಾಗ, ಸಾಧನದ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಸಹ ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು.ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಲು ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಉಳಿದಿರುವ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಹೊಸ ಸಂವೇದನಾ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿತ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ತಂತ್ರಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.ಸಂವೇದಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಶ್ರುತಿಗಾಗಿ, ಸಂವೇದಕ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ನಿರ್ಮಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಆಧುನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಟೆರೊಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಅಧ್ಯಯನವು ಅವರ ಗ್ರಹಿಕೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಟೆರೊನಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಂವೇದಕಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಶಿಫಾರಸುಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಆಧುನಿಕ ಸಂವೇದಕ ತಯಾರಿಕೆಯ ತಂತ್ರಗಳ ಅಧ್ಯಯನವು ಅವುಗಳ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ವೇಫರ್ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಚಿಕಣಿ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸಬಹುದು.
ಜೆನ್ಜೆಲ್, ಎನ್ಎನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.ಒಳಾಂಗಣ ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮಟ್ಟಗಳು ಮತ್ತು ನಗರ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಆಸ್ತಮಾ ಹೊಂದಿರುವ ಮಕ್ಕಳಲ್ಲಿ ಉಸಿರಾಟದ ರೋಗಲಕ್ಷಣಗಳ ಉದ್ದನೆಯ ಅಧ್ಯಯನ.ನೆರೆಹೊರೆ.ಆರೋಗ್ಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ.116, 1428–1432 (2008).