編號：NMJS04709
篇名：釩摻雜W18O49納米線的室溫p型電導(dǎo)與NO2敏感性能
作者：秦玉香； 劉凱軒； 劉長雨； 孫學(xué)斌
關(guān)鍵詞：氧化鎢； 納米線； 氣體傳感器； 室溫靈敏度
機(jī)構(gòu)： 天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院
摘要： 鎢氧化物納米線在高靈敏度低功耗氣體傳感器中極具應(yīng)用潛力,且通過摻雜改性可進(jìn)一步顯著改善其敏感性能.本文以WCl6為鎢源,NH4VO3為摻雜劑,采用溶劑熱法合成了釩摻雜的W18O49納米線.利用掃描電鏡、透射電鏡、X射線衍射、X射線光電子能譜儀表征了納米線的微結(jié)構(gòu),并利用靜態(tài)氣敏性能測試系統(tǒng)評價(jià)了摻雜納米線的NO2敏感性能.研究結(jié)果表明:五價(jià)釩離子受主摻雜進(jìn)入氧化鎢晶格結(jié)構(gòu),抑制了納米線沿軸向的生長并導(dǎo)致了納米線束的二次集聚;室溫下,釩摻雜W18O49納米線接觸NO2氣體后表現(xiàn)出反常的p型響應(yīng)特性;隨工作溫度逐漸升高至約110 C時(shí),發(fā)生從p型到n型的電導(dǎo)特性轉(zhuǎn)變;該摻雜納米線氣敏元件對濃度低至80 ppb(1 ppb=10 9)的NO2氣體具有明顯的室溫敏感響應(yīng)和良好的響應(yīng)穩(wěn)定性.分析并探討了釩摻雜W18O49納米線的高室溫敏感特性及其p-n電導(dǎo)轉(zhuǎn)型機(jī)理,認(rèn)為釩摻雜W18O49納米線在室溫下的良好敏感響應(yīng)及反常p型導(dǎo)電性與摻雜納米線表面高密度非穩(wěn)表面態(tài)誘導(dǎo)的低溫氣體強(qiáng)吸附有關(guān).
