journal article·2014-08-14

Semiconductor-like Sensitivity in Metallic Ultrathin Gold Nanowire-Based Sensors

Ahin Roy, Tribhuwan Pandey, N. Ravishankar, Abhishek K. Singh

The Journal of Physical Chemistry C· Volume 118· Issue 32
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Abstract

Due to the ease of modification of electronic structure upon analyte adsorption, semiconductors have been the preferred materials as chemical sensors. At reduced dimension, however, the sensitivity of semiconductor-based sensors deteriorates significantly due to passivation, and often by increased band gap caused by quantum confinement. Using first-principles density functional theory combined with Boltzmann transport calculations, we demonstrate semiconductor-like sensitivity toward chemical species in ultrathin gold nanowires (AuNWs). The sensing mechanism is governed by the modification of the electronic structure of the AuNW as well as scattering of the charge carriers by analyte adsorption. Most importantly, the sensitivity exhibits a linear relationship with the electron affinities of the respective analytes. Based on this relationship, we propose an empirical parameter, which can predict an analyte-specific sensitivity of a AuNW, rendering them as effective sensors for a wide range of chemical analytes.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Molecular Junctions and Nanostructures · Gas Sensing Nanomaterials and Sensors · Nanowire Synthesis and Applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Materials Research Centre, Indian Institute of Science, Bangalore 560012, India

Funding

Department of Science and Technology, Ministry of Science and Technology · Defence Research and Development Organisation

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