پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 712 |
| تعداد مقالات | 10,258 |
| تعداد مشاهده مقاله | 72,004,626 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 63,754,971 |
طراحی و ساخت ترانزیستورهای اثر میدانی مبتنی بر اکسید گرافن احیاشده برای حسگرهای فوق حساس | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 27 اردیبهشت 1405 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2026.40199.2954 | ||
| نویسنده | ||
| سعید معصومی* | ||
| دانشکده مهندسی برق، واحد شبستر، دانشگاه آزاد اسلامی، شبستر، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 07 دی 1404، تاریخ بازنگری: 08 بهمن 1404، تاریخ پذیرش: 09 اسفند 1404 | ||
| چکیده | ||
| ترانزیستورهای اثر میدانی مبتنی بر اکسید گرافن احیاشده (rGO-FETs) به دلیل سطح فعال بالا، رفتار دوقطبی ذاتی و حساسیت مستقیم به برهمکنشهای سطحی، پلتفرمی مناسب برای حسگرهای شیمیایی و زیستی فوقحساس محسوب میشوند. در این پژوهش، کانالهای rGO با استفاده از روش محلولمحور و اسپینکوتینگ بر روی زیرلایههای Si/SiO₂ ساخته شدند. کیفیت ساختاری شیتهای rGO با طیفسنجی رامان و میکروسکوپی SEM تأیید شد، که یکنواختی و انسجام ساختاری بالای آنها را نشان میدهد. مشخصههای الکتریکی دستگاهها رفتار دوقطبی پایدار، هیسترزیس بسیار کم و تماسهای اهمی مناسب بین الکترودهایCr/Au و کانال rGO را نشان داد، که مدولاسیون مؤثر جریان درین توسط ولتاژ گیت را تضمین میکند. عملکرد حسگریrGO-FET ها در برابر تغییرات pH و مولکول RDX مورد بررسی قرار گرفت؛ نتایج نشان داد که تغییراتΔI_DS/I_DS0 قابل توجه و با تکرارپذیری بالایی است و شیفت نقطه دیراک وابسته به غلظت رخ میدهد، پدیدهای که عمدتاً ناشی از میدانهای الکترواستاتیکی موضعی ایجاد شده توسط برهمکنشهای سطحی rGO با مولکولهای RDX است، نه تغییر ساختاری یا دوپینگ واقعی کانال. مقایسه تطبیقی با مطالعات پیشین نشان میدهد که روش محلولمحور ساده و بدون نیاز به عاملدارکردن یا گیرندههای زیستی پیچیده، امکان تولید کانالهای یکنواخت با عملکرد الکتریکی پایدار و پاسخ حسگری قابل اعتماد ایجاد میکند. در مقایسه با روشهای پیچیده پیشین، این رویکرد سادهتر و مقیاسپذیرتر است و پتانسیل بالایی برای توسعه حسگرهای فوقحساس با تکرارپذیری و عملکرد قابل اعتماد ارائه میدهد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| حسگر فوق حساس؛ اکسید گرافن احیا شده؛ مدولاسیون جریان؛ نقطه دیراک؛ حسگری pH؛ شناسایی RDX | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Design and Fabrication of Reduced Graphene Oxide-Based Field-Effect Transistors for Ultrasensitive Sensors | ||
| نویسندگان [English] | ||
| saeid masoumi | ||
| Department of Electrical Engineering, Shab.C., Islamic Azad University, Shabestar, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| Reduced graphene oxide-based field-effect transistors (rGO-FETs), due to their high surface activity, intrinsic bipolar behavior, and direct sensitivity to surface interactions, provide an efficient platform for ultrasensitive chemical and biological sensors. In this study, rGO channels were fabricated on Si/SiO₂ substrates using a solution-based spin-coating method. The structural quality of the rGO sheets was confirmed by Raman spectroscopy and SEM, demonstrating their high uniformity and structural integrity. Electrical characterization of the devices revealed stable bipolar behavior, minimal hysteresis, and ohmic contacts between Cr/Au electrodes and the rGO channel, ensuring effective modulation of the drain current by the gate voltage. The sensing performance of the rGO-FETs was evaluated against pH variations and RDX molecules; results showed significant ΔI_DS/I_DS0 changes with high reproducibility, and a concentration-dependent Dirac point shift, primarily arising from local electrostatic fields generated by the surface interactions of rGO with RDX molecules, rather than structural changes or true channel doping. Comparative analysis with previous studies indicates that the simple solution-based approach, without functionalization or complex bio-receptors, enables the fabrication of uniform channels with stable electrical performance and reliable sensing response. Compared to more complex previous methods, this approach is simpler, more scalable, and holds great potential for developing ultrasensitive sensors with high reproducibility and reliable performance. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Ultra-sensitive sensor, Reduced graphene oxide (RGO), Current modulation, Dirac point, pH sensing, RDX detection | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 99 |
||