研究目的
研究室温下CdTe量子点修饰的MoS2混合异质结构薄膜对NO2的气体传感性能。
研究成果
CdTe量子点/二硫化钼纳米线杂化异质结构薄膜传感器在室温下对10 ppm二氧化氮表现出优异的传感响应(约40%)、快速响应时间(16秒)及完全恢复特性(114秒)。性能提升归因于该杂化异质纳米结构、独特形貌、协同效应以及所形成p-n异质结的势垒能调控作用。
研究不足
该研究聚焦于室温下的二氧化氮气体传感。但未深入探究湿度影响及不同环境条件下的长期稳定性。
1:实验设计与方法选择
本研究采用可扩展的溅射技术制备二硫化钼(MoS2)纳米蠕虫(NWs)薄膜及碲化镉量子点(QDs)修饰的MoS2 NWs复合异质结构薄膜,并在室温下研究其气体传感特性。
2:样品选择与数据来源
以p型硅(100)晶圆作为基底,使用高纯度气瓶(NO2、NH3、CO、H2及干燥空气)进行气体传感测量。
3:实验设备与材料清单
二硫化钼(MoS2)和碲化镉(CdTe)靶材、p型硅(100)晶圆、定制溅射腔室、质量流量控制器、Keithley 2400源表及Keithley 2182A纳伏表。
4:实验流程与操作步骤
对基底进行清洁后,通过溅射沉积MoS2 NWs薄膜及CdTe QDs修饰的MoS2 NWs薄膜,气体传感测量在定制设计的传感腔室中进行。
5:数据分析方法
传感器响应值计算公式为(Rg-Ra)/Ra×100(Rg为气体环境中的电阻,Ra为干燥空气中的初始电阻),同时测量响应与恢复时间。
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Keithley 2400 sourcemeter
2400
Keithley
Used for applying voltage during gas sensing measurements.
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Keithley 2182 A nanovoltmeter
2182 A
Keithley
Used for measuring the change in electrical resistance during gas sensing.
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Molybdenum disulfide target
Testbourne Ltd.
Used for sputtering deposition of MoS2 thin films.
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Cadmium telluride target
Testbourne Ltd.
Used for sputtering deposition of CdTe quantum dots.
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