了解分析物和功能化传感器表面之间的界面相互作用，即信号的来源，是开发和应用电子传感器的关键。在此，瑞典乌普萨拉大学Zhen Zhang研究团队通过界面质子相互作用诱导的表面电荷和分子偶极矩的协同作用研究了pH灵敏度的可调性。通过合理设计的生色团分子对传感器表面进行功能化，这种协同作用在硅纳米带场效应晶体管(SiNR-FET)上得到了证明。生色团分子可以与质子相互作用，导致界面偶极矩以及表面电荷状态的显著变化。此外，偶极矩不仅可以通过生色团上的取代基来调节，还可以通过电解质中的阴离子与质子化的生色团相互作用来调节。通过设计表面分子来增强质子化后的表面偶极矩，在SiNR-FET传感器上实现了高于能斯特pH的灵敏度。这一发现可能为基于SiNR-FET的pH传感器的灵敏度调整带来一种创新策略，以适用于更广泛的应用。

Chiao-Wei Tseng, Chenyu Wen, Ding-Chi Huang, et al. Synergy of Ionic and Dipolar Effects by Molecular Design for pH Sensing beyond the Nernstian Limit. Adv. Sci., 2019.

https://doi.org/10.1002/advs.201901001