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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 一种用于多环芳烃快速检测的硅晶圆金纳米粒子自组装单层膜SERS基底

    摘要： 报道了一种简便快速的表面增强拉曼散射（SERS）检测多环芳烃（PAHs）方法。通过正十二烷硫醇（DT）修饰，金溶胶在气/液界面自组装形成金纳米粒子（Au NPs）单层膜，再经倾斜提拉法直接转移至硅片制备均匀SERS基底。PAHs可通过疏水作用预富集于基底表面DT层，进而实现SERS检测。苯并[a]芘（B[a]P）的线性检测范围为10^-8至10^-5 mol/L（线性相关系数R^2 0.92-0.99），回收率89.5%-103.7%，检测限达ng/L级。该方法同样适用于芘（Pyr）和?（Chr）的SERS检测。该基底具有良好的稳定性、均匀性、重现性和可重复使用性，证明气/液界面自组装DT功能化Au NPs膜可作为PAHs快速分析的可靠SERS候选基底。

    关键词： 自组装单分子层（SAM）、气/液界面、表面增强拉曼散射（SERS）、多环芳烃（PAHs）、金纳米粒子（Au NPs）

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [IEEE ESSDERC 2018 - 第48届欧洲固态器件研究会议（ESSDERC） - 德国德累斯顿（2018年9月3日-2018年9月6日）] 2018年第48届欧洲固态器件研究会议（ESSDERC） - 评估自组装单分子层栅介质对MoS2场效应晶体管迁移率影响的门控四探针法

    摘要： 本研究报道了通过基于自组装单分子层（SAM）的栅极介电质对二硫化钼（MoS2）场效应晶体管（FETs）沟道迁移率进行界面工程调控的方法。采用四探针栅控技术消除了接触电阻对沟道迁移率的影响。SAM的形成对提升MoS2 FETs沟道迁移率具有关键作用——由于MoS2/SAM结构能实现优异的界面特性，其沟道迁移率最高可达19 cm2/Vs。该研究为二维材料基薄膜器件的应用与开发开辟了界面工程这一重要研究方向。

    关键词： 场效应晶体管、界面特性、沟道迁移率、自组装单分子层、二硫化钼

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于癌胚抗原检测的高选择性、无标记Love模式表面声波生物传感器，采用自组装单分子层生物受体

    摘要： 基于ST切石英晶片开发了一种用于高选择性、无标记检测癌胚抗原（CEA）的声表面波（SAW）生物传感器。该叉指换能器（IDT）型SAW器件的延迟线区域先镀金，再通过巯基乙酸-EDC/NHS反应机制进行化学修饰，随后通过偶联层将抗CEA自组装单分子层固定于生物受体上。采用不同浓度的CEA溶液评估该SAW器件的生物传感性能，测得检测限为0.31 ng/ml，优于现有文献报道的SAW器件CEA检测结果。通过临床血清样本评估了该生物传感器的实时检测能力，并利用CEA与其他常见肿瘤标志蛋白的混合溶液验证其选择性。经30天长期稳定性测试，整个周期内免疫检测响应性能仅下降8%。同时通过Langmuir和Freundlich吸附等温动力学研究评估了CEA与生物受体的结合情况。

    关键词： 声表面波，压电性，生物传感，癌胚抗原，无标记，自组装单分子层

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 利用自组装单分子层作为分子抗蚀剂，在硅基底上可控无电镀沉积贵金属以制备用于电子学与等离子体学的纳米图案化表面

    摘要： 在硅表面进行贵金属的无电沉积技术在电子电路、金属电镀工业、光刻及其他制造工艺等领域具有广泛应用。此外，利用自组装单分子层（SAM）作为无电沉积抗蚀剂以实现可控沉积的研究，在推动纳米电子学、传感应用及基础研究发展方面展现出重要潜力。本文通过探究微观镀覆趋势，重点研究了在有机硅烷单分子层（作为定向金属沉积的抗蚀膜）存在条件下，实现Si(111)表面金/银金属可控沉积的镀液体系开发。实验在环境条件下监测了金属离子浓度、NH4F、柠檬酸、柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）及沉积时间等因素对Si(111)表面金/银无电沉积的影响规律，同时采用原子力显微镜（AFM）表征所得表面形貌，并通过紫外-可见光谱分析镀液稳定性。研究发现：当NH4F、柠檬酸浓度及沉积时间增加时，金/银沉积量均呈现上升趋势；PVP添加量和溶液pH值也对金属沉积具有显著影响。当NH4F浓度从常规镀覆条件降低时，十八烷基三氯硅烷（OTS）SAM膜能有效作为纳米级抗蚀层——特别是当NH4F浓度控制在0.02-0.50 M范围且金属离子浓度为0.001-0.020 M时，可在保留OTS?；で虻耐?，于裸露硅表面沉积金属纳米结构。

    关键词： 自组装单分子层、原子力显微镜、银、可控金属沉积、金、无电沉积

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 利用有机分子层对AlN进行表面改性以提高深紫外光电探测器性能

    摘要： 氮化铝（AlN）具有6.2电子伏特的直接宽禁带、高温稳定性和抗辐射性，是深紫外（UV）光电探测的理想半导体材料。然而，AlN表面存在的大量表面态会显著影响其器件的性能和可靠性。本研究探究了单层有机分子钝化AlN表面态的潜力，从而提升了基于AlN的金属-半导体-金属（MSM）深紫外光电探测器性能。成功将介-5,10,15-三苯基-20-(对羟基苯基)卟啉锌(II)配合物（ZnTPP(OH)）有机分子吸附于AlN表面，形成自组装单分子层（SAM）。通过接触角测量、原子力显微镜（AFM）和X射线光电子能谱（XPS）对分子层进行了表征。AlN表面修饰使探测器暗电流降低十倍且未影响光电流强度（尤其在低电压下），光电导增益比（PDCR）在-2V时从930提升至7835，响应度在5V时从0.3 mA/W增至0.6 mA/W。此外，表面修饰后探测器的上升/下降时间均缩短。结果表明卟啉分子自组装单分子层有效钝化了AlN表面态，从而显著改善了光电探测器性能。

    关键词： 暗电流、光电流-暗电流比（PDCR）、MSM紫外光电探测器、表面态、自组装单分子层（SAM）、响应度、时间响应

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过自组装单层处理显著提升氧化物薄膜晶体管性能

    摘要： 尽管自组装单分子层（SAM）处理栅极绝缘层是降低界面陷阱密度和表面能的有机薄膜晶体管（TFTs）标准工艺，但由于半导体沉积过程中可能损伤SAM，该技术很少用于氧化物半导体基TFTs。本研究通过探究等离子体损伤对SAM的影响与InGaZnO（IGZO）半导体薄膜沉积条件的关系，论证了采用十八烷基三氯硅烷（OTS）处理的超薄AlxOy栅极绝缘层提升氧化物TFTs性能的可行性。研究发现：在优化条件下，TFTs性能显著改善——界面陷阱密度降低50%，载流子迁移率和电流开关比分别提升2.3倍和76倍。SAM界面处理后器件偏压应力稳定性也获得大幅改善。该优化条件同样适用于OTS处理的HfOx栅极IGZO TFTs，其迁移率较未处理器件从7.8提升至16 cm2 V?1 s?1。这种简单高效的界面处理方法及相应器件有望应用于未来低成本、低功耗电子领域。

    关键词： 界面处理、十八烷基三氯硅烷、自组装单分子层、薄膜晶体管、氧化物半导体

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 利用自组装单层膜/还原氧化石墨烯-聚酰胺-胺树状大分子薄膜-表面等离子体共振光学传感器对登革病毒2型E蛋白信号进行灵敏检测

    摘要： 本研究在0.08 pM至0.5 pM范围内实现了登革病毒2型E蛋白（DENV-2 E蛋白）的灵敏检测。成功检测极低浓度的登革病毒对发病初期靶向检测具有重要意义。我们基于自组装单层/还原氧化石墨烯-聚酰胺胺树枝状聚合物（SAM/NH2rGO/PAMAM）薄膜开发了SPR传感器用于检测DENV-2 E蛋白。通过X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等表面表征证实了NH2rGO-PAMAM纳米颗粒已整合至制备的传感器薄膜中。随后评估了该SPR传感器的特异性、灵敏度、结合亲和力及选择性。结果表明：不同旋涂速度、孵育时间和浓度导致的传感层变化，使分析物与传感层间产生了更优相互作用。该SPR传感器呈现良好线性关系（R2=0.92），最低可检测0.08 pM DENV-2 E蛋白。采用Langmuir模型测得其平衡结合常数高达6.6844 TM?1（R2=0.99）。在存在其他竞争物的情况下，该SPR传感器对DENV-2 E蛋白仍表现出高度选择性。

    关键词： 光学传感器、E蛋白、表面等离子体共振传感器、PAMAM树状大分子、还原氧化石墨烯、登革病毒、自组装单分子层

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 氧化锌层表面极性工程提升CsPbBr3量子点薄膜光致发光性能

    摘要： 光电领域典型电子传输材料纳米晶ZnO薄膜的表面极性，通过苯乙基三氯硅烷（PETS）自组装单分子层（SAM）进行化学改性。该表面处理通过去除氧化层上的羟基形成疏水表面，从而降低后续CsPbBr3量子点膜的发光猝灭现象。此外，通过调节PETS浓度对表面极性进行调控，使光致发光量子产率（PLQY）最高提升50%。同时，光致发光的热稳定性得到增强，在高达140℃的宽温域范围内保持稳定。

    关键词： SAM（自组装单分子层）、稳定性、表面极性、PETS（全氟辛基三乙氧基硅烷）、ZnO（氧化锌）、CsPbBr3量子点

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 利用含嘧啶的自组装单分子层对MoS?/金界面进行界面能带工程：实现无接触电阻的底电极接触

    摘要： 采用金等常见电极材料的底接触结构对于将二维半导体集成到现有器件概念中至关重要。然而，与金（尤其是底接触）的高接触电阻是二维半导体薄膜晶体管中的普遍问题。研究人员通过研究金电极上含嘧啶的自组装单分子层来调节电极功函数，从而最小化该接触电阻。通过开尔文探针力显微镜直接绘制器件工作期间沟道上的电位降，记录了这种常被忽视的不对称且依赖偏压的特性。通过合适的自组装单分子层，接触电阻降低超过两个数量级，这极大地提高了整体器件性能。

    关键词： 功函数工程、二硫化钼、薄膜晶体管、自组装单分子层、肖特基势垒

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • DNA在巯基衍生物自组装单层修饰的石英晶体微天平传感器上的固定化

    摘要： 在本研究中，我们采用石英晶体微天平（QCM）传感器实现了DNA的直接检测（无需预处理）。该传感器通过末端为氨基的硫醇衍生物自组装单层膜修饰。将QCM传感器浸入硫醇衍生物乙醇溶液后，其接触角值和衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR/FT-IR）清晰表明传感器表面形成了衍生物的自组装单层膜。虽然未修饰及羧基修饰的QCM传感器无法检测DNA钠盐，但氨基修饰的传感器可成功检测DNA。该系统可用于分析DNA与DNA结合蛋白之间的相互作用。

    关键词： DNA、硫醇衍生物、石英晶体微天平、自组装单分子层

    更新于2025-09-23 15:19:57