Parmi les autres nanomatériaux à base de carbone, le graphène représente une grande promesse pour les applications de détection de gaz. En 2009, la détection de molécules de gaz individuelles de NO[sub]2[/sub] adsorbées sur la surface du graphène a été signalée pour la première fois. Cette première observation a été explorée avec succès au cours des dernières années. Les Nanobioélectronique &Biocapteurs Groupe à l'Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2), dirigé par le professeur de recherche ICREA Arben Merkoçi, Publié dans Petit un ouvrage montrant comment utiliser une diode Schottky à hétérojonction graphène/silicium comme sensible, outil sélectif et simple pour la détection de vapeurs. Le travail a été développé en collaboration avec des chercheurs de l'Université de technologie d'Amirkabir (Téhéran, L'Iran).

La diode Schottky à hétérojonction graphène/silicium est fabriquée à l'aide d'une plaquette de silicium sur laquelle Cr et Au ont été déposés pour former la jonction entre le graphène et le silicium (voir la figure ci-jointe). Les molécules de vapeur adsorbées modifient la concentration locale de porteurs en graphène, qui cède aux changements de réponse d'impédance. Les vapeurs des différents composés chimiques étudiés modifient la réponse d'impédance de la diode Schottky à hétérojonction graphène/silicium. Le changement d'impédance relative par rapport à la dépendance en fréquence montre une réponse sélective dans la détection de gaz qui fait de cette fréquence caractéristique un paramètre distinctif d'une vapeur donnée.

L'appareil est bien reproductible pour différentes concentrations de vapeur de phénol en utilisant trois appareils différents. Ce dispositif à base de graphène et la méthodologie de détection développée pourraient être étendus à plusieurs autres gaz et applications présentant un intérêt pour la surveillance environnementale ainsi que d'autres industries.