화학 가스 감지는 의료, 환경 모니터링 및 산업 안전을 위해 필수적이지만, 현재의 센서는 감도, 선택성 및 확장성에서 한계가 있다. 탄소나노튜브 박막 트랜지스터(field-effect transistors; CNFETs)는 높은 표면적과 저전력 동작을 제공하지만, 전통적으로 화학적 식별(구분) 능력이 제한적이다. 본 연구에서는 CNFET에 전도성 금속–유기 골격체(metal–organic frameworks)와 촉매성 금속 나노입자를 결합하여 조절 가능한 선택성과 향상된 감도를 달성하는 통합 감지 플랫폼을 보고한다. 이러한 하이브리드 구조는 반응을 최대 두 자릿수(두 order of magnitude)까지 증폭시키며, 견고한 가스 분류를 위한 칩 상(온칩) 패턴 생성도 가능하게 한다. 개념 증명의 일환으로, 본 플랫폼을 휴대용 측정 장치를 사용하여 한천 배지(agar plates) 위에서 배양한 균류에서 방출되는 휘발성 유기 화합물(volatile organic compounds)을 분석함으로써 임상적으로 관련 있는 박테리아 및 효모(yeast) 종의 분류에 적용하였고, 95%의 정확도를 달성하였다. 상용 주조(foundry) 유래 시스템에 기능화된 CNFET를 통합함으로써, 본 연구는 실제 생의학 및 산업 감지 응용을 위한 신속하고 비용 효율적이며 확장 가능한 가스 감지 접근법을 제시한다.

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