赵 珉褚卫国刘桂英纪捷先

(1.岭南师范学院电子与电气工程学院，广东 湛江 524048；2.国家纳米科学中心，北京 100190)

气体传感器是一种能够将特种气体的成份、浓度等信息转换成可以被人、仪器仪表及计算机等设备利用信号的器件或装置，其在环境污染监控、安全生产以及公共场合安保防范等领域都应用广泛。NO2和NH3是典型的毒性气体，会引起许多健康问题，包括咳嗽、支气管炎、肺水肿甚至引发死亡[1－3]。另外，NO2和NH3是引发雾霾的主要成份，对环境及气候产生诸多不良影响[4－5]。 因此，对生产及生活中NO2和NH3的准确监测极为重要。

传统的金属半导体氧化物气体敏感材料通常需要在较高温度下预热和工作，对气体的室温响应较差，越来越不能满足生产生活中日益多样化的需求。开发灵敏度高、小巧轻便的室温气体传感器成为研究的热点。 石墨烯由于具有极高的载流子迁移率、较小的本征噪声、巨大的比表面积，且易于被化学修饰、柔性、便于集成等特征，在高性能室温气体传感器研制领域具有诱人的应用前景。 但由于石墨烯本身具有一定的化学惰性，使本征石墨烯气体传感器的响应较低，恢复较慢。 为克服这些缺点，有研究者采用高温退火[6]、或选择界面缺陷少的氮化硼衬底[7]、或对石墨烯进行图形化处理[8]等方法对本征石墨烯气体传感器件进行优化。

将金属氧化物或金属与包含一层或几层碳原子的石墨烯等二维材料相结合可能是解决本征石墨烯气体传感器上述问题的有效途径[9－10]，基于此本文设计了一种石墨烯基气体传感器件，该器件敏感区域包含超薄铜沉积区域和石墨烯叉指电极，铜薄层与其下方的石墨烯叉指电极间可形成界面异质结。……