전기적으로 도전성인 금속-유기 골격체(cMOF)는 다양한 조성, 화학적 성질, 다공성, 그리고 실온에서의 도전성으로 인해 유망한 케미레지스터(chemiresistors)로 부상하고 있으며, 이를 통해 에너지 효율적인 소자 설계가 가능해진다. 그러나 이 영역에서의 제한된 활성화는 감도와 가역성을 저해한다. 본 연구에서는 층별 적층(layer-by-layer) 방법을 사용하여 cMOF 박막을 마이크로-LED(μLED) 플랫폼에 통합함으로써, 실온에서도 광활성화(photoactivated) 가스 감지가 가능함을 보인다. 체계적인 코팅은 각 분석물질(에탄올, 트리메틸아민, 암모니아, 이산화질소)의 흡착 특성에 따라 박막(예: 두께 및 상부층 오버레이 구조)을 정밀하게 조절할 수 있게 한다. 선택된 어레이는 μLED의 파장과 세기를 변화시키는 방식으로 최적화되며, 추가적인 전하 생성(additional charge generation)을 통해 고감도이면서도 가역적인 감지를 구현하되, 극저전력(587 µW)을 소비한다. 또한 딥러닝 알고리즘은 수십 초 이내에 신속한 가스 인식을 달성하며, 농도 예측에서 99.8%의 분류 정확도를 보인다. 본 연구는 cMOF-μLED 통합 센서 플랫폼의 실현 가능성을 입증함으로써 차세대 가스 감지 기술로의 길을 연다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.