一维结构二氧化锡的气敏性能探究.pdfVIP

一维结构二氧化锡的气敏性能研究 李小博高于涵 马占营范广(咸阳师范学院化学与化工学院，陕西成阳712000) 摘要：本文基于通过化学气相沉积法在导电基质上合成一 一、 维结构的氧化锡(SnO：)纳米锥阵列，测试了一维结构氧化锡 (SnO：)纳米锥阵列的气敏性质。结果表明，这种结构的氧化锡 (SnO：)纳米锥阵列，由于其优良的构造，对于不同浓度的丙酮、 乙醇等气体有着良好的响应，是一种具有良好的气敏性能的半 导体材料，有着很大的研究价值。 500nm !! 关键词：二氧化锡(SnO：)；纳米锥阵列；气敏性能 图1 近年来，一维半导体纳米材料的合成及其纳米尺度光电子 器件的设计与制造已成为当前纳米科学与技术的前沿领域。 ·维结构二氧化锡气纳米锥阵列气敏性能 3∞ SnO：是一种非常重要的宽禁带(3．6eV)透明半导体材料，具有许 多独特的光学和电学性质，在化学、生物传感、太阳能电池、光 ∞ 催化、执行器、光电子器件和平板显示等领域具有广泛的应 柏 用。自从2001年首次制备出SnO：等氧化物纳米带以来，人们通 加 过热蒸发(TE)、化学气相沉积(CVD)、金属有机化学气相沉积 0 (MOCVD)、激光烧蚀法(LA)和湿化学法制备出了各种各样一 50100 400 0 150200250300350 维SnO：纳米结构材料，其中有纳米棒“1、纳米线121、鸟嘴状纳米 Time(s) 棒”1、纳米带、z一结构纳米带”’、纳米管、纳米弹簧、纳米环、纳米 幽2 棒阵列以及复杂的分级结构”I。同时，科学家们还测试SnO：纳 图2a，2b分别是样品在350cc下对不同浓度丙酮和乙醇蒸 米棒、纳米线和纳米带制备出了场效应晶体管、化学传感器。 气响应一恢复曲线。当不同浓度的气体注射到测试室时，输出 研究了纳米线、纳米带、鸟嘴状纳米捧，纳米草等结构的场发射 电阻(Routput)快速减小，当测试气体释放后，又快速恢复到初 特性，以及一维结构的氧化锡其他各种性能。然而，迄今未见 始值。这种情况与n一型半导体传感器的气敏特性相符合。输 出电阻的减小数值(△R)随着气体浓度的增加而增加。经过多 一维结构SnOz纳米锥阵列的气敏性质报道。一维结构SnO：纳 米锥阵列具有很大的比表面积，因此，研究高密度，小尺寸，具 次在测试气体和空气之间的循环后，输出电阻值还是能够恢复 有尖端结构的一维SnO：纳米锥阵列具有很大的科学意义。 到其初始值，这表明该传感器具有良好的可逆性。样品传感器 s和1-3 1实验方法 对丙酮和乙醇的响应时间分别约为卜2 S，恢复时间分 别约为2—35S和2-4s。 ZnCIz，将其压碎混合均匀后 称量0．159SnCl：．2H：O和1．89 4结语 倒入坩埚。取2x2．5cm2的FTO导电玻璃，分别在去离子水，丙 酮和乙醇中超声30分钟，把处理好的Fro导电玻璃竖直的卡入