مطالعه حسگر گازی مبتنی بر فسفرین با استفاده از اصول اولیه

در این پژوهش، با استفاده از محاسبات مبتنی بر نظریه تابع چگالی، جذب مولکول های گاز H2S، 3NH، CO، و NO بر روی فسفرین مورد مطالعه قرار می گیرد. مکان های بهینه ی جذب هر یک از گازها توسط لایه ی دو بعدی بررسی می شوند. هرچه انتقال بار بیشتری بین مولکول و فسفرین اتفاق بیفتد، مقاومت لایه نیز تغییر بیشتری می کند و لذا با محاسبه ی تغییرات مقاومت می توان گازها را تشخیص داد و غلظت آنها را بدست آورد. نتایج نشان می دهند که فسفرین بیشترین حساسیت را به گازهای مبتنی بر اتم نیتروژن و بخصوص مولکول گاز NO دارد. به منظور بهبود عملکرد حسگر فسفرین، به مطالعه ی نقش کرنش در عملکرد حسگری آن پرداخته شد. مکان های بهینه ی جذب هر یک از گازها در کرنش های مختلف بدست آمد و تغییرات انرژی جذب گازها در اثر اعمال کرنش شناسایی شد. نتایج تاثیر اعمال کرنش نشان می دهند که اعمال کرنش به تک لایه، قابلیت تفکیک گازها را بهبود می بخشد. در نهایت می توان گفت که عملکرد حسگر گازی فسفرین بدون کرنش و همچنین تحت کرنش قابل قبول است و توانایی بالقوه ای در تفکیک گازها دارد.