基于半导体碳纳米管（CNTs）的气体传感器具有高灵敏度、低成本和与集成电路兼容的优点，但无法检测低于10ppb的H-2浓度，而这是核电站泄漏监测所必需的。在此，我们主要通过采用浮栅（FG）场效应晶体管（FET）结构，显著提高了基于碳纳米管的氢传感器的检测限（LOD）和综合性能。该传感器采用高纯度半导体碳纳米管网络膜作为通道，钯纳米颗粒作为H-2敏感材料，两者之间的Y2O3介电层作为栅极绝缘体。Y2O3薄膜的引入通过协同放大效应和保护效应实现了碳纳米管薄膜气敏元件的灵敏度、选择性和稳定性的协同优化。具体来说，捏造FG场效应晶体管氢传感器的优化Y2O3 LOD厚度显示创纪录的90磅在室温甚至下降到5磅的类似于100度。与传统的电阻型传感器相比，FG场效应晶体管传感器表现出多个级反应增强。此外，FG FET传感器具有良好的稳定性和与碳纳米管集成电路的良好兼容性，有望成为开发智能传感器的良好平台。中心张志勇副主任和肖梦梦参与撰写，该文章发表在Carbon 2021, 180, 41-47。
