文档名：ZnONa纳米晶室温表面光电压气敏机理的研究
摘要：采用简单溶胶凝胶法在溅射有Au/Ti叉指电极的PET柔性基底上制备出不同Na掺杂浓度的ZnO纳米晶.通过对样品的微结构和光学性质表征,探究光辅助室温NO2气敏机理与表面光电压之间的联系.X射线衍射(XRD)结果显示所有样品均为六方纤锌矿结构,Na的掺杂并没有出现Na及其氧化物的衍射峰.室温气敏测试结果显示Na掺杂ZnO纳米晶具有优良的室温气敏性能,能够检测到0.94mg/m3浓度的NO2,相对于纯ZnO纳米晶体气敏响应明显提高.表面光电压谱(SPV)和紫外可见分光光度计(UV-Vis)实验结果表明掺杂ZnO样品的室温气敏性可能与其表面缺陷含量和缺陷能级有关.Na掺杂能够显著增强光生电荷的分离,同时也引入了更多的氧空位(Vo)和活性位点,促进了NO2气体与表面吸附电离氧缺陷的反应.另外光学带隙的蓝移和新产生的缺陷能级也进一步提高了对NO2气体的灵敏度.
Abstract：ZnOnanocrystalswithdifferentNadopingconcentrationswerepreparedonPETflexiblesubstratessputteredwithAu/Tiinterdigitalelectrodesbyasimplesolgelmethod.TherelationshipbetweenthephotoassistedroomtemperatureNO2gassensingmechanismandsurfacephotovoltagewasexploredbycharacterizingthemicrostructureandopticalpropertiesofthesample.TheX-raydiffraction(XRD)resultsshowthatallsampleshavethehexagonalwurtzitestructure,andNadopingdoesnotexhibitdiffractionpeaksofNaanditsoxides.TheroomtemperaturegassensitivitytestresultsshowthatNadopedZnOnanocrystalshaveexcellentroomtemperaturegassensitivityperformance,and0.94mg/m3NO2isdetected,whichsignificantlyimprovesthegassensitivityresponsecomparedtopureZnOnanocrystals.Theexperimentalresultsofsurfacephotovoltagespectroscopy(SPV)andultravioletvisiblespectrophotometer(UV-vis)indicatethattheroomtemperaturegassensitivityofdopedZnOsamplesmayberelatedtotheirsurfacedefectcontentanddefectenergylevels.Nadopingcansignificantlyenhancetheseparationofphotogeneratedcharges,whilealsointroducingmoreoxygendefects(Vo)andactivesitestopromotethereactionbetweenNO2gasandsurfaceadsorbedionizedoxygendefects.Inaddition,theblueshiftoftheopticalbandgapandthenewlygenerateddefectenergylevelsfurtherenhancethesensitivityofNO2gas.
作者：隆小芹 哈万·阿仁 王展 梁玉卿 平特伍沙 王子强 孙翼飞 余飞 袁欢 Author：LONGXiaoqin HAVANAren WANGZhan LIANGYuqing PINGTEWusha WANGZiqiang SUNYifei YUFei YUANHuan
作者单位：西南民族大学电子信息学院,成都610041西南民族大学电子信息学院,成都610041;电子科技大学光电科学与工程学院,成都610054
刊名：材料工程
Journal：JournalofMaterialsEngineering
年，卷(期)：2024, 52(2)
分类号：O643.3TB34
关键词：ZnO 掺杂 表面光电压谱 气敏 叉指电极
Keywords：ZnO doping surfacephotovoltagespectroscopy gassensing interdigitalelectrode
机标分类号：TN3O657.32TB383
在线出版日期：2024年3月1日
基金项目：国家自然科学基金，中国博士后科学基金资助项目，西南民族大学中央高校基本科研业务费专项资金项目ZnO:Na纳米晶室温表面光电压气敏机理的研究[
期刊论文] 材料工程--2024, 52(2)隆小芹 哈万·阿仁 王展 梁玉卿 平特伍沙 王子强 孙翼飞 余飞 袁欢采用简单溶胶凝胶法在溅射有Au/Ti叉指电极的PET柔性基底上制备出不同Na掺杂浓度的ZnO纳米晶.通过对样品的微结构和光学性质表征,探究光辅助室温NO2气敏机理与表面光电压之间的联系.X射线衍射(XRD)结果显示所有样品均...参考文献和引证文献
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