Max Lemme 及其合作者最近在《研究》（RESEARCH）杂志上发表了一篇关于基于悬浮二维（2D）材料的纳米机电（NEMS）传感器的综述文章，《研究》是一份开放获取的多学科期刊，于 2018 年推出，是科学伙伴期刊（SPJ）计划的第一份期刊。该论文是 “新兴二维纳米材料的进展与挑战–制备、加工和器件集成（Progress and challenges in emerging 2D nanomaterials – preparation, processing, and device integration）”特刊的特邀稿件，旨在促进传感器应用领域二维材料的发展及其与传统半导体技术的集成。
基于悬浮石墨烯膜的压力传感器示意图（图片：S. Wagner@AMOGmbH）
Lemme 说：”我相信，基于二维材料的 NEMS 传感器对于满足物联网 (IoT) 和自动驾驶汽车等应用对集成高性能传感器的需求至关重要。这篇综述总结了许多研究，这些研究成功地证明了在压力传感器、传声器、质量和气体传感器中使用二维材料膜的可行性–解释了不同的传感器概念，并概述了相关的材料特性、制造工艺和工作原理。”
Lemme 说：”二维材料非常适合用于传感器”，”因为它们可以实现只有几个原子厚度的独立结构。当涉及纳米机电传感器时，这种极致的薄度可以成为决定性的优势，因为传感器的性能往往关键取决于悬浮部件的厚度。此外，许多二维材料具有独特的电气、机械和光学特性，可用于全新概念的传感器设备”。
该综述包括亚琛工业大学、AMO GmbH、慕尼黑联邦大学、KTH 皇家理工学院、代尔夫特理工大学、英飞凌和 Kavli 纳米科学研究所的文章，讨论了基于二维材料的不同传感器的不同读出和集成方法，并与最先进的设备进行了比较，以展示基于二维材料的纳米机电传感所面临的挑战和前景。
“基于悬浮二维材料的概念验证传感器设备几乎总是比传统的同类设备更小，性能更好，有时甚至具有全新的功能”，石墨烯旗舰项目第 6 工作包（传感器）负责人、论文合著者 Peter G. Steeneken 说。”然而，要证明基于二维材料的 NEMS 传感器在所有重要方面都优于传统设备，仍面临巨大挑战，例如建立高产制造能力。石墨烯旗舰项目是应对这些挑战的理想平台，因为它促进了世界领先团队之间的合作，以实现一系列明确的目标。这篇论文就是一个例子，说明通过汇集互补的专业知识，我们可以取得更大的成就”。
这项工作得到了欧盟委员会石墨烯旗舰项目[785219, 881603]和ULISSES项目[825272]、德国教育和研究部（BMBF）GIMMIK项目[03XP0210]和NobleNEMS项目[16ES1121]、德国联邦经济事务和能源部（BMWi）以及欧洲社会基金（AachenCarbon项目[03EFLNW199]）的资助、瑞典研究基金会 (VR) (2015-05112)、VINNOVA 资助的 FLAG-ERA 项目 CO2DETECT (2017-05108)、荷兰 4 TU 联盟项目 High Tech for a Sustainable Future 以及瑞典研究基金会 (VR) (2019-03412) 和德国研究基金会 (DFG) 资助的 FLAG-ERA 项目 2DNEMS [LE2441/11-1]。
书目信息：
“Nanoelectromechanical Sensors based on Suspended 2D Materials”, M. C. Lemme, S. Wagner, K. Lee, X. Fan, G. Verbiest, S. Wittmann, S. Lukas, R. J. Dolleman, F. Niklaus, H. S. J. van der Zant, G. S. Duesberg, P. G. Steeneken
RESEARCH | Volume 2020 |Article ID 8748602 | https://doi.org/10.34133/2020/8748602
Contact:
Prof. Dr. Max C. Lemme
email: lemme@amo.de
本文来自AMO GmbH，本文观点不代表石墨烯网立场，转载请联系原作者。
