【国际论文】用于剥离超薄均匀氧化镓层的液态金属球

        由韩国蔚山科学技术院的研究团队在学术期刊 Molecules 发布了一篇名为 A Liquid Metal Balloon for the Exfoliation of an Ultrathin and Uniform Gallium Oxide Layer（用于剥离超薄均匀氧化镓层的液态金属球）的文章。

摘要

        本文报告了一种从液态金属球中剥离超薄氧化镓（Ga₂O₃）薄膜的方法，这种球是通过将空气注入共晶镓铟合金（eGaIn）液滴中形成的。这些 Ga₂O₃ 薄膜能够选择性吸附分散在水中的碳纳米管（CNT），从而在其表面形成致密的渗透型 CNT 网络。Ga₂O₃ 上的自组装 CNT 网络为器件制造提供了一个多功能平台。作为一个应用实例，我们制造了一种化学电阻式气体传感器，用于检测化学战剂（CWA）的模拟物，包括二异丙基甲基膦酸酯（DIMP）、二甲基甲基膦酸酯（DMMP）和磷酸三乙酯（TEP）。该传感器表现出可逆响应、高灵敏度和低检测限（DIMP 为 13 ppb，DMMP 为 28 ppb，TEP 为 53 ppb）。这些发现突出了源自液态金属球的 Ga₂O₃ 薄膜在将 CNT 集成到功能电子器件中的潜力。

图 1. 制备液态金属球。(a) 使用气密注射器向液态金属液滴注入空气形成液态金属球的示意图。(b) eGaIn 液滴在注入空气前（左）和注入空气后（右）的光学图像，显示直径从 1 mm 增加到 2.4 mm。(c) 从两个不同角度采集的液态金属气球光学图像。(d) 移除针头后液态金属球的光学图像。

图 2. 从 eGaIn 气球转移的氧化镓薄膜的特性。(a) 转移过程示意图。(b) 在 SiO₂/Si 衬底上转移的氧化镓薄膜的光学显微镜图像。比例尺：50 µm。(c) 氧化镓薄膜的扫描电镜图像。比例尺：2 µm。(d) TEM 图像（左）和 HR-TEM 图像（右），插图为选择性区域电子衍射 (SAED) 图样。比例尺：TEM 图像为 500 nm，HR-TEM 图像为 5 nm。(e) 氧化镓薄膜的原子力显微镜图像。比例尺：2 μm。(f) 氧化镓薄膜边缘附近的原子力显微镜图像，图中显示了沿虚线的高度轮廓。比例尺：4 μm。

DOI：

doi.org/10.3390/molecules29245894