ZnO：Na纳米晶室温表面光电压气敏机理的研究

• 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
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: ZnO 掺杂 表面光电压谱 气敏 叉指电极
• 年，卷（期）: 2024,（2）
• 页码范围: 218-226
• 页数: 9页
• 语种: 中文

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0.94 mg/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。