基于离子印迹技术修饰的AlGaN/GaN HEMT电化学传感器对pO43-离子检测的研究

• 作 者: 贾秀玲;黄翔宇;刘艳丽;邵振广;陈敦军;
• 机 构: 南京大学电子科学与工程学院,南京,210093
• 出 处: 第一届全国宽禁带半导体学术及应用技术会议
• 发表日期: 2015年期

磷是动植物的重要组成成分,是生物体的必需元素之一.但水环境中总磷含量超过0.1mg/L会造成水中藻类植物过度繁殖,从而导致水体富营养化,使水质恶化,严重时耗尽水中氧气而造成鱼类死亡.因此,为了更好的保护有限的淡水资源,有必要对水体中总磷含量进行在线监测.目前文献报道常用的方法有:离子色谱法、分光光度法、荧光分析法、电化学分析法等,这些方法耗时长、费力、需要昂贵的仪器设备、要求操作人员训练有素,常采用分析的化学药品具有致癌风险,这些技术的缺陷使他们不太容易被用于现场监测领域.GaN基半导体材料具有带隙宽度大、物理化学特性优越等特点,是制备电学和光学器件的理想材料.器技术领域。在本研究中首次报道了利用离子印迹技术修饰的AlGaN/GaN HEMT电化学传感器对P043-的检测，并对器件的制备工艺和表面修饰等关键问题进行了研究，实验发现：当待测P043-溶液滴加在传感区域时，AlGaN／GaN传感器表现出快速、灵敏的响应，源漏电流变小，当在传感器滴加S042-、Mn04-溶液时，传感器源漏电流几乎没有变化，这是由于离子印迹聚合物对P043-离子独特的识别性会吸附P043-进入印迹孔穴，改变了传感区（无栅区）表面电荷，导致源漏电流减小，而对于S042-、Mn04-离子，它们在尺寸、大小、形状上与印迹孔穴并不完全一致，不会被印迹离子聚合物吸附到印迹孔穴中去，只能靠静电作用被吸引，所以源漏电流几乎没有变化，这为探索P043-在线监测技术提供了新的可能。