多端纳米传感器可区分信号噪音

近年来，基于纳米材料的纳米传感器受到了越来越多的关注。和传统的传感器相比，纳米传感器具有较大的表面积和较好的传感性能。并且，纳米传感器在器件的小型化、低能耗、低成本等方面拥有特别的优势。在各种各样的纳米传感器中，基于电性能的纳米传感器响应快，灵敏度高，直观易操作，特别具有吸引力。但基于电性能的纳米传感器受到环境、杂质等的影响，容易产生较大的噪音。在这种情况下，如何区分信号与噪音就成为发展高性能纳米传感器需要解决的关键问题之一。
 
国家纳米科学中心孙连峰研究员领导的研究小组与中科院物理研究所解思深院士研究小组，邹炳锁研究员，顾长志研究员等合作，通过多端纳米器件的研究，成功地找到了克服这个难题的一种有效途径。他们利用化学气相沉积（CVD）方法，成功制备出大量的ZnO四角结构（Appl. Phys. Lett. 90, 153116 (2007)）。利用电子束直写技术，在单分散的ZnO四角结构与衬底相接触的三个端点上沉积金属电极，从而形成一种三端电性能器件。和以往基于纳米线/纳米管的两端纳米器件相比，这种多端器件可以对一个外界信号同时测量出两个电压信号响应。这些电压响应曲线之间可以相互比较，如果每个电压响应曲线都对信号做出了相应的响应，那么可以判断这个信号是真的信号；反之，如果一个响应信号没有同时在两个响应曲线上做出同步的反映，那么这个信号就可以判断为噪音，从而可以相当准确地判断信号的真伪。显示出了多端器件在区分信号与噪音方面的优势。
 
该项研究成果网络版于2008年1月25号发表在《纳米快报》（Nano Letters）上。
 
该研究得到了国家自然科学基金委员会、科技部、中国科学院“百人计划”项目的资助。（来源：国家纳米科学中心）
 
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《纳米快报》发表论文（PDF）