Existen numerosas tecnologías para los sensores químicos que han sido exploradas y sólo una pequeña parte de éstas han sido exitosamente comercializadas. La utilidad de los transistores orgánicos y poliméricos para los usos del sensor se presenta del hecho de que estos materiales son sobre todo productos químicos orgánicos y pueden formar interacciones químicas débiles con una variedad de analytes del vapor (un analyte es el componente de la sustancia o del producto químico que está experimentando análisis). El comportamiento semiconductor de los materiales orgánicos permite la transmisión y traducción de la información química a la información electrónica en el estado sólido. La disponibilidad de una gran cantidad de semiconductores permitirá la identificación del producto químico a través de huellas dactilares, en las cuales un producto químico particular produce un patrón ´único de respuestas con diversos semiconductores.
La corriente de drenaje de un transistor orgánico con el semiconductor activo dihexyl ´a-sexithiophene se muestra (en rojo) en la Figura (1) como una función del tiempo con el dispositivo en un ambiente de aire normal.
Figura 1) La corriente de salida de un sensor químico a base de un transistor orgánico bajo aire ambiente normal (rojo) y bajo vapor de alcohol (verde). El alcohol es suministrado por un período de entre 5 [s] y 10 [s]. La reducción de la corriente es el resultado de la retención de carga debida al alcohol.
Hay una leve disminución de la corriente con el tiempo, que es muy común en transistores orgánicos y se conoce como el efecto diagonal de la tensión. La corriente en el mismo dispositivo también se muestra (en verde) en la Figura (1) cuando una corriente de hexanol con contenido de vapor es entregada por 5 segundos. Hay un cambio marcado en la corriente que refleja el efecto de la interacción química entre el alcohol y el semiconductor en las propiedades semiconductoras. Tales cambios en la corriente son reversibles y la corriente original puede ser restaurada al disponer el transistor de forma inversa. El cambio en la corriente para más de 60 exposiciones sucesivas del dispositivo al alcohol se muestra en la Figura (2).
Figura 2) Respuesta de un transistor de oligofeno después de una repetida exposición a hexanol, el cual es suministrado por un período de entre 5 [s] y 10 [s]. Arriba, el cambio fraccional (decrecimiento) de la corriente de salida es codificada por colores. Tras cada exposición, el sensor es eléctricamente actualizado para devolver la corriente de salida al 2% de la corriente original. En la figura de abajo la corriente de carga es mostrada para más de 60 pruebas.
En cada caso hay una restauración eléctrica que toma aproximadamente 1 minuto y que consiste de una disposición inversa del paso para liberar la carga atrapada y restaurar el dispositivo cerca de su estado original. Esta capacidad de repetición es un requisito importante para la tecnología de sensores.
El requisito siguiente es que las respuestas de diversos semiconductores a un particular producto químico son diferentes. Esto facilitará la construcción de un sensor electrónico de tipo nariz, según lo ilustrado en la Figura (3).
Figura 3) La respuesta de distintos semiconductores orgánicos/poliméricos ante varios químicos. El cambio en corriente de salida está codificado por colores, donde los azules representan incremento y los rojos decrecimiento. Las diferencias en respuestas entre semiconductores puede llevar al desarrollo de una nariz electrónica. Con el uso de más semiconductores y receptores la huella se vuelve más única.
Fuente bibliográfica: fernando hernandez vasquez trabajo de investigacion transistores electronicos organicos y polimeros.
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