新型太陽能二氧化氮傳感器 協助環境汙染和醫療偵測  

編譯／高晟鈞

提到空氣汙染的危害，相信第一個映入腦海的便是PM2.5、二氧化碳。然而，另一個隱藏的物質，二氧化氮，常見於汽車排放的廢氣或是室內瓦斯爐的燃燒；除了會對空氣造成汙染，長期暴露在其中，更會造成人體像是黃斑部病變、氣喘和胎兒心臟病等多種病變。

近期，來自澳洲研究委員會TMOS的研究人員開發了一種由奈米線，陣列製成的一每邊為1/5毫米的正方形二氧化氮傳感器，可以被集成到矽晶片當中。這項研究被發表於最新一期的Advanced Materials中。

這項傳感器的主要由磷化銦組成的PN結（一側為P型半導體，另一端為N型半導體），由多條奈米線串成，利用在奈米線基極參雜磷（P端），尖端參雜矽（N端），中間參雜碘；落在器件上的光會形成一電流，而當中間端接觸到二氧化氮時會帶走電子，導致電流下降，藉此達到偵測結果。

這項新的傳感器，不需要電源，依靠太陽能發電機運行；相較於現有的大體積低功率的氣體檢測儀器，它具有低功耗、低成本和低體積等優勢。這新型傳感器可以被安裝至汽車當中，當芯片檢測到排放廢氣中的二氧化氮達到危險水平時，便會向手機發送警報。

另一方面，這項氣體檢測器也可以用於檢測其他氣體像是丙酮；實際應用可以用作糖尿病酮症的無創傷呼氣測試。

微型氣體傳感器與光學的結合，有望實現高性能和多功能的智能傳感網路；當未來大規模運用在物聯網時，可以在空氣汙染偵測、工業化學品危害偵測中提供數據收集，實現智慧城市的發展。

資料來源:Phys.org

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