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采用脉冲激光沉积技术制备的Cr2O3:ZnO纳米结构薄膜用于NO2气体传感器
摘要: 采用脉冲激光沉积技术制备了不同氧化锌(ZnO)掺杂量(0至9 wt%)的六方相氧化锌纳米颗粒掺杂三氧化二铬(Cr2O3)薄膜,其呈菱方结构。X射线衍射分析表明掺杂薄膜为多晶结构,且合成薄膜的平均晶粒尺寸与ZnO浓度相关。通过原子力显微镜表征了薄膜表面形貌,采用紫外-可见光吸收光谱研究了光学特性,测得光学带隙范围为2.45至2.68 eV,较块体Cr2O3(约3 eV)发生长波方向偏移。研究并讨论了传感器对二氧化氮(NO2)气体的灵敏度、响应时间和恢复时间,发现灵敏度随掺杂浓度增加而提升,当ZnO浓度达7 wt%时开始下降。NO2气体灵敏度的最佳ZnO掺杂量为5 wt%,在523 K温度下可获得87.5%的最大灵敏度。
关键词: Cr2O3:ZnO纳米结构、结构特性、光学特性、气体敏感性、脉冲激光沉积技术
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2018年第二届工程创新国际会议(ICEI) - 曼谷(2018.7.5-2018.7.6)] 2018年第二届工程创新国际会议(ICEI) - 干湿条件下T91/Cr2O3异质结的肖特基势垒高度:水蒸气对加速高温氧化的影响
摘要: 提高热电厂的运行温度会进一步加速水蒸气存在下的高温氧化过程。研究假设水蒸气提供的氢原子溶解进入铁素体合金基体,从而改变金属-半导体(氧化物)界面的电子状态。本研究通过比较干湿环境中的肖特基势垒高度(SBH)来定量验证上述假说。在超高真空条件下采用150W射频功率溅射Cr2O3至T91锅炉管表面制备肖特基势垒,历时一小时。随后将T91/Cr2O3结与铂丝连接进行高温电容-电压(C-V)测试,利用内建电位Vbi值计算SBH(该值与内建电压成正比)。数据显示湿态环境下SBH值较干态高出10.3%,这归因于金属中溶解的氢在金属/氧化物界面形成空间电荷层,可能改变载流子输运特性并加速水蒸气环境中的氧化速率。
关键词: T91合金、Cr2O3、肖特基势垒、高温氧化
更新于2025-09-04 15:30:14