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oe1(光电查) - 科学论文

9 条数据
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  • 溶胶-凝胶法辅助制备的纳米结构SnO<sub>2</sub>室温低浓度氨气传感器

    摘要： 一种溶胶-凝胶辅助制备的纳米结构SnO?室温低浓度氨气传感器。当暴露于500 ppb和1 ppm氨气时，传感器分别表现出约28%和31.5%的显著响应。该传感器在室温下的高响应归因于基于多孔纳米晶粒（平均粒径约50 nm）的SnO?薄膜层。通过在溶胶溶液中添加甘油获得纳米晶粒结构，同时增强了传感层的多孔性。该器件还具有良好的重现性和优异的抗漂移特性。在室温下对500 ppb-500 ppm浓度范围（相对湿度~55%）的极低浓度氨气表现出高响应和良好选择性，且具有极快的响应与恢复时间。分别采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)研究了所制备SnO?薄膜的结构、化学成分、形貌及微观特征。

    关键词： 溶胶-凝胶法，室温，氨气传感器，金属氧化物，%响应，纳米结构

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 利用射频磁控溅射法在Si/SiO<SUB>2</SUB>衬底上沉积的ZnO薄膜传感器检测NH<SUB>3</SUB>

    摘要： 本文报道了能够检测低浓度氨气（NH3）的氧化锌（ZnO）薄膜气体传感器的研究成果。采用射频磁控溅射技术在室温下将纯ZnO层沉积于Si/SiO2衬底上。同时制备了铂微加热器、铂电阻温度计（PRT）和金电极以构成完整的NH3传感器器件，本文详细阐述了该器件的制备工艺。通过表面轮廓仪、XRD、SEM、EDX等多种表征技术，分析了不同退火温度对ZnO薄膜性能的影响。建立了用于测量各类传感器参数的测试系统，优化了NH3气体传感器的工作温度以提升器件灵敏度。分别利用铂加热器和PRT实现了最佳工作温度的设定与测量，并对铂微加热器和PRT进行校准以确定加热电流对应的温度关系。最终在低浓度氨气（低于10 ppm）范围内进行了气体传感测试，结果表明即使在极低氨气浓度下仍具有优异的灵敏度。

    关键词： 氨气、薄膜、铂微加热器、氨气传感器、射频溅射、氧化锌

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [IEEE 2018年IEEE传感器会议 - 印度新德里（2018.10.28-2018.10.31）] 2018年IEEE传感器会议 - 基于大面积透明单壁碳纳米管薄膜的柔性室温氨气传感器

    摘要： 开发了一种在大面积、透明、柔性基底上合成单壁碳纳米管（SWCNTs）薄膜的低温湿化学工艺，并展示了其在室温下检测氨气的应用。该湿化学工艺使碳纳米管侧壁附着羧基，有助于提升传感器性能。透射率测量显示，该薄膜对可见光谱的透光率达90%（相对于空气）。研究还进行了选择性测试，结果表明平展与弯曲状态下传感器的响应一致。这种基于SWCNTs的传感器有望用于开发低成本、柔性、可折叠且一次性的有毒气体（如环境中的氨气）监测系统。

    关键词： 功能化单壁碳纳米管、氨气传感器、柔性气体传感器、室温、气体传感器

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于氟化石墨烯的肉眼可见氨气传感器

    摘要： 石墨烯因其独特性质在气体传感应用中持续引发广泛关注。然而，基于石墨烯的传感器仍存在器件制备不便、需持续供电、依赖特定测量设备等局限。本研究首次发现氟化石墨烯（FG）在接触氨气（NH3）时会产生肉眼可见的显著颜色变化（由白色转为深黄色）。光致发光测试表明其颜色响应灵敏度高达约4.05% ppm-1。密度泛函理论计算揭示，FG表面的氟原子增强了氨分子的吸附能力与电荷转移效应，从而实现高效显色。该研究开发出无需器件制备、供电系统及测量设备的裸眼检测传感器，有望用于制造廉价、灵敏且微型化的氨气传感器。

    关键词： 氟化石墨烯、电荷转移、氨气传感器、肉眼可见的颜色变化、吸附能力

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于还原氧化石墨烯与WS2纳米片杂化异质结的室温选择性氨传感器

    摘要： 已研究二维纳米结构还原氧化石墨烯(rGO)与WS2的复合材料用于室温氨气传感器。通过一步水热合成法制备的rGO/WS2异质结对10-50ppm不同浓度氨气在室温下表现出良好灵敏度。掺杂在异质结中的WS2纳米片通过增加rGO中羟基含量和引入额外路易斯酸活性中心，对增强响应起重要作用。该传感器对NO2、醇类、甲醛、丙酮和苯也表现出优异选择性，并具有良好的长期稳定性，显示出作为室温NH3传感器的应用潜力。

    关键词： 还原氧化石墨烯/二硫化钨异质结，室温，氨气传感器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 银纳米粒子对硅纳米柱氨气传感器的影响

    摘要： 已制备并测试了两种NH3气体传感器器件：Al/Si纳米柱/n-Si/Al和Al/Ag纳米颗粒/Si纳米柱/n-Si/Al混合结构。通过HF溶液中的激光辅助电化学蚀刻工艺合成了裸硅纳米柱层。采用简单的快速浸渍法将Ag纳米颗粒引入Si纳米柱中，在水溶性AgNO3溶液中改性裸硅纳米柱表面形貌以构建混合结构。利用扫描电子显微镜、EDS分析、FTIR光谱、X射线衍射和光致发光光谱(PL)研究了裸硅纳米柱与混合结构的特征特性。在室温下测量了有无NH3气体时传感器的电学特性。结果表明：银纳米颗粒的粒径、性质、比表面积(S.S.A)及硅纳米柱的形貌结构对器件性能具有显著影响。由于高比表面积效应，与Al/Si纳米柱/n-Si/Al气体传感器相比，混合结构的气体传感器在灵敏度、响应时间和恢复时间方面均实现显著提升。

    关键词： 硅纳米柱、响应时间、氨气传感器、灵敏度、银纳米颗粒、混合结构、恢复时间

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 单壁碳纳米管包裹聚苯胺纳米纤维的痕量有毒氨气传感

    摘要： 本文对室温下单壁碳纳米管（SWCNTs）包覆聚苯胺纳米纤维（NPANI）氨气（NH3）气体传感器进行了两步增强处理与全面分析。研究采用高效且经济高效的快速原位化学聚合方法，成功合成了SWCNT-PANI复合材料。通过场发射扫描电子显微镜和HRTEM对样品的结构形貌及改性情况进行了表征，并利用FTIR和拉曼光谱研究了所制备纳米复合材料的化学环境相互作用，证实了纳米复合材料的成功形成。实验观测到10 ppm氨气浓度下，SWCNT、f-SWCNT（功能化SWCNT）和SWCNT-PANI复合传感器的响应度分别为5%-6%、18%-20%和24%-25%。与f-SWCNT和原始SWCNT传感器相比，SWCNT-PANI复合传感器展现出更高的重复性、选择性、长期稳定性及快速响应-恢复特性。研究还分析了浓度与温度依赖性的气体传感性能，传感器响应与氨气浓度呈线性关系，与温度升高呈反比关系。

    关键词： 拉曼光谱、快速原位化学聚合、氨气传感器、聚苯胺纳米纤维、场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、高分辨透射电子显微镜、室温、单壁碳纳米管

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 双壳层中空ZnTiO3微棒的制备及其NH3气体传感性能

    摘要： 通过聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）辅助的乙二醇（EG）溶液自模板法制备了ZnTiO3微米棒的双壳层中空（DSH）结构，并经煅烧处理。研究了该DSH ZnTiO3微米棒在室温下的氨气传感性能，采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射仪（XRD）分析了其形貌与成分，详细探讨了双壳层中空微米棒的形成过程。对比气体传感结果表明：DSH ZnTiO3微米棒在室温下对氨气的响应显著高于TiO2实心微米棒，且在黑暗环境中仍保持优异性能。更重要的是，该材料对室温低浓度氨气展现出强响应特性。

    关键词： 室温，氨气传感器，ZnTiO3微棒，双壳空心结构

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于静电荷等离子体的无掺杂IGZO垂直纳米线场效应管用于氨气传感的设计与分析

    摘要： 本文设计了一种无掺杂全包围栅极（GAA）垂直纳米线场效应晶体管（VNWFET），采用人工材料氧化铟镓锌（IGZO）作为沟道材料。与更传统的非晶半导体相比，IGZO沟道具有更高的电子迁移率。在VNWFET中，由于沟道长度（Lch）是垂直方向的特征参数，因此可以在不增加芯片面积的情况下放宽限制，这同时也允许在保持最佳短沟道效应控制的同时适当放宽纳米线直径的限制。采用静电荷等离子体技术在IGZO本征体上形成源漏区：在源端通过选择金属电极的适当功函数形成N+区，在漏端则通过对金属电极施加偏压形成N+区。本文提出一种基于催化金属栅极的无掺杂N+沟道VNWFET用于氨气检测，选用钴、钼和钌作为栅极电极材料——因其对氨气具有高反应活性，并比较了器件在气体吸附时的导通/截止灵敏度。当栅极存在气体时，栅极金属的功函数会发生变化，进而改变截止电流（IOFF）、导通电流（ION）和阈值电压（Vth）这些氨气分子检测的灵敏度参数。通过改变器件尺寸参数（半径和长度）及介电材料来检验灵敏度变化，结果表明：当栅极催化金属功函数变化幅度为50、100、150、200meV和250meV时，器件灵敏度随之提升。

    关键词： 垂直纳米线场效应晶体管（VNWFET）、氧化铟镓锌（IGZO）、静电荷等离子体（E-CP）、氨气传感器

    更新于2025-09-10 09:29:36