由二硫化钼制成的原子薄层传感器已经被设计出来，可以选择性地检测气体和化学品。
Alexander Balandin是电子和计算机工程教授。
该研究团队由加州大学校长兼电气和计算机工程教授亚历山大·巴兰丁（Alexander Balandin）领导Riverside加利福尼亚大学.
石墨烯石墨烯是一种二维层状材料，具有非凡的热学、光学和电学性能。石墨烯的发现促使科学家们探索其他原子薄的teo维材料，以确定是否还有其他材料具有类似的优异性能。亚博网站下载
二硫化钼是其中一种具有重大前景的2D材料，研究人员已经提出了用于能源、光电和电子亚博网站下载应用的单层和多层二硫化钼器件。传感器是已开发的另一个有前途的应用。
经证明的选择性
Balandin团队开发的传感器设备具有二维通道，由于其广泛可调的电子浓度和高表面体积比，非常适合传感器应用。该设备被UCR团队称为“二硫化钼薄膜场效应晶体管（TF-FET）”，由纽约特洛伊伦斯勒理工学院的一个合作团队进行测试。
传感器现在无处不在，包括在智能手机和其他便携式电子设备中。我们开发的传感器体积小、薄、高灵敏度和选择性，使其成为许多应用的理想选择。
亚历山大·巴兰丁教授
研究人员能够证明传感器能够选择性地检测甲醇、氯仿、乙腈、乙醇和甲苯蒸汽。
研究结果已发表在应用物理通讯在一篇题为“少层MoS选择性化学蒸汽传感”的论文中2.薄膜晶体管：与石墨烯器件的比较”。
巴兰丁实验室的博士生Rameez Samnakay和蒋成龙，以及伦斯勒理工学院的Sergey Rumyantsev和Michael Shur是这项研究的共同作者。
为了实现选择性检测，无需事先将传感器表面功能化至特定蒸汽。研究人员使用有意老化的设备以及新制造的设备进行了测试。老化时间为两个月，以证明传感器在使用一段合理的时间后仍能正常工作时间的问题。
二硫化钼（MoS2）薄膜传感器的原理图，其沉积的分子产生额外电荷。图片来源：亚历山大·巴兰丁
石墨烯的补充
在这类应用中，二硫化钼比石墨烯更有优势——它有带隙。这是一种材料的电子结构的特征，例如，可以用半导体制造可开关的晶体管。
当暴露在测试气体中，MoS2.在可以通过它的电流中显示出明显的抑制，就像晶体管处于“关闭”状态一样。另一方面，石墨烯由于没有带隙，在相同条件下只能显示较弱的电流波动。
“采用原子薄金属氧化物半导体的传感器2.层是石墨烯器件的补充，这是个好消息。石墨烯具有很高的电子迁移率，而MoS2.具有能带隙。”
亚历山大·巴兰丁教授
这些低频电流波动被用作额外的传感信号
这是原子薄石墨烯和二硫化钼气体传感器的独特之处。传统上，化学传感器使用器件有源通道电阻的变化或通过器件的电流的变化。
在高温电子学中的应用前景
在一篇题为MoS的高温性能2.薄膜晶体管：直流和脉冲电流电压特性,巴兰丁的团队此前已经证实二硫化钼原子薄膜晶体管在高温下工作。
能源发电、油田仪表和航空航天涡轮发动机控制等高温应用需要传感器和控制系统的电子元件，这些元件可以在超过200°C的温度下工作。
然而，能够在超过200°C的温度下工作的电路和晶体管并不常见。由氮化镓和碳化硅制成的传统半导体有可能用于高温操作。但是，对于大量应用而言，它们还不具备成本效益。用于许多应用都需要生产在高温下工作的场效应晶体管和传感器。这使得电子器件基于MoS2.似乎值得进一步发展。
参考文献和进一步阅读