研究目的
回顾过去15年在利用独特的纳米线-纳米颗粒异质结构以实现气体传感器卓越传感性能方面所取得的进展。
研究成果
纳米线-纳米颗粒异质结构通过化学或电子敏化显著提升了气体传感性能。然而，在确保长期稳定性、防止纳米颗粒团聚、实现纳米颗粒均匀分布以及阐明复杂体系中的气体传感机制等方面仍存在挑战。
研究不足
挑战包括异质纳米线传感器的长期稳定性、纳米粒子促进剂的不稳定性、纳米粒子的均匀分布，以及多材料体系中复杂的相互作用，这些因素使得气体传感机制的理解更加复杂。
[纳米结构科学与技术] 纳米线电子学 || 基于一维纳米线的异质结构气体传感器
DOI：10.1007/978-981-13-2367-6_7
出版年份：2019
更新时间：2025-09-23 15:21:21
摘要：
具备定量与定性检测气体能力的气体传感器在日常生活各方面发挥着重要作用，可用于空气质量监测、环境污染治理、化学物质检测、化工过程控制、食品质量评估及医疗诊断等领域。一维（1D）纳米结构（至少有一个维度在1-100纳米范围内，包括纳米线、纳米棒、纳米带或纳米纤维）长期以来被视为气体传感器的理想构建单元[1-7]。纳米线用于气体传感的独特优势在于其高比表面积、灵敏表面、高结晶度、高载流子迁移率、低功耗及易于器件集成等特性[2,6,8,9]。2001年纳米线首次被用于概念验证型气体传感器研制[2,3]，此后该领域研究迅速升温——通过科学网以"纳米线"和"气体传感器"为关键词检索显示，过去15年间相关文献超过1200篇（图7.1）。值得注意的是，这些研究中金属氧化物纳米线占据主导地位，而有机聚合物、金属及其他半导体纳米线仅占较小比例（12.6%）。其中n型ZnO和SnO2纳米线成为气体传感研究最广泛的材料并不意外，因为相较于In2O3、WO3和TiO2等其他金属氧化物（电子迁移率分别为100、10和0.4 cm2·V?1·s?1），ZnO和SnO2具有极高的电子迁移率（分别为160和200 cm2·V?1·s?1）。
作者：
Jun Zhang，Xianghong Liu
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