1 天津大学微电子学院,天津 300072
2 天津市成像与感知微电子技术重点实验室,天津 300072
为了提高室温下多孔硅对NO2气体的灵敏度,提出采用化学气相输运沉积法在多孔硅表面生长VO2纳米颗粒,形成多孔硅基VO2纳米颗粒复合结构,通过调节VO2的沉积压强来改变VO2纳米颗粒的尺寸,研究其对多孔硅基VO2纳米颗粒复合结构室温气敏性能的影响。利用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪和透射电子显微镜对复合结构的微观形貌、物相和晶体结构进行表征分析。实验结果表明,在沉积压强为330 Pa下获得的复合结构,对摩尔分数为5×10-6 的NO2的室温灵敏度达到最大(13.15),是多孔硅灵敏度的5.95倍,并具有良好的选择性。对NO2展现出优异的气敏性能是由于粒径较小的VO2纳米颗粒表面活性增强,与多孔硅之间形成较宽的耗尽层,从而提高了气敏性能。该研究将有助于提升多孔硅在NO2气敏传感器中的应用。
材料 多孔硅 VO2纳米颗粒 异质结 NO2气敏传感器 激光与光电子学进展
2022, 59(21): 2116003
1 中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海200050
2 中国科学院大学 材料与光电研究中心, 北京100049
二维金属硫化物材料具有较低的电子噪声以及极大的比表面积, 使其非常适合用作气敏材料, 因此寻求高效可控的方法制备二维金属硫化物材料是目前的研究热点。本研究使用高温化学浴法制备了不同形貌的高结晶二维六方SnS2纳米片。采用不同手段对制备的SnS2纳米片进行表征, 并进一步研究了SnS2纳米片的气敏性能。结果显示: 油酸、油胺用量(体积)相同时, 产物SnS2的形貌是均一的六角形纳米片, 其直径约150 nm, 厚度约4~6 nm。气敏测试表明该SnS2纳米片对NO2气体具有良好响应, 且响应过程可逆, 选择性好。其最佳工作温度为130 ℃, 响应和恢复时间分别为98和680 s。
二氧化氮气体 二维材料 SnS2 高温化学浴法 气敏检测 NO2 gas 2D materials SnS2 chemical bath synthesis gas sensing detection
Author Affiliations
Abstract
University of Baghdad, Collage of Science, Department of Physics, Baghdad, Iraq
Two types of carbon nanotubes [single walled nanotubes (SWCNTs) and multi walled carbon nanotubes (MWCNTs)] are deposited on porous silicon by the drop casting technique. Upon exposure to test gas mixing ratio 3% NO2, the sensitivity response results show that the SWCNTs’ sensitivity reaches to 79.8%, where MWCNTs’ is 59.6%. The study shows that sensitivity response of the films increases with an increase in the operating temperature up to 200 ℃ and 150 ℃ for MWCNTs and SWCNTs. The response and recovery time is about 19 s and 54 s at 200℃ for MWCNTs, respectively, and 20 s and 56 s at 150℃ for SWCNTs.
SWCNTs MWCNTs NO2 gas sensitivity response time Photonic Sensors
2016, 6(2): 153