在國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973項目)、國家自然科學(xué)基金委重大研究計劃“納米制造的基礎(chǔ)研究”、中科院“百人計劃”等項目的大力支持下,中科院合肥研究院智能所研究員劉錦淮和黃行九帶領(lǐng)課題組,在納米間隙電極傳感器件的研究中取得重要進展。
納米間隙電極對是構(gòu)筑納米器件的基礎(chǔ),發(fā)展了兩種制備石墨烯納米間隙電極對的方法--納米線和金絲交替掩膜法以及原子力針尖裁剪法,其過程簡單,制備的石墨烯間隙為 100~200 nm。石墨烯納米間隙 電極對是制備納米器件、測試微納材料性能的一個重要工具,在納米器件和分子電子學(xué)方面具有潛在的應(yīng)用前景。
納米間隙電極傳感器件的突出特點,是可直接將待測物質(zhì)的某種特性轉(zhuǎn)化為更簡潔、更直觀的電信號--如電阻、阻抗等,以實現(xiàn)對目標(biāo)分子的痕量、高靈敏度檢測。其中,針對痕量的待測目標(biāo)分子,如何獲得增強、有效的信號一直是研究熱點之一。
他們通過在納米間隙電極間引入硒化鎘量子點,有效提高了有機分子鏈霉親和素檢測的靈敏度與信號強度。同時,他們采用電化學(xué)阻抗譜和循環(huán)伏安法,進一步證實了在紫外可見光照下信號顯著增強效應(yīng);停止光照后,電化學(xué)阻抗值恢復(fù)到未加光照的水平。這些發(fā)現(xiàn)表明硒化鎘量子點的信號增強作用是可靠且可逆的。該研究結(jié)果近期發(fā)表于國際納米材料雜志《微尺度》,并被選為當(dāng)期封面。