研究目的
开发基于p型半导体、具有增强传感性能的室温NO2气体传感器。
研究成果
具有特殊形貌、大比表面积、丰富Ni3?离子和大量氧空位的黑色NiO样品，在室温下经可见光激发后对ppb级NO?展现出良好响应，检测限低至57 ppb。丰富的Ni3?离子与氧空位、特殊形貌及大比表面积共同作用，使该材料在可见光刺激下具备优异的室温NO?气体传感性能，其中蓝光是实现最佳室温传感性能的最优光源。
研究不足
该研究聚焦于采用p型半导体开发室温NO2气体传感器，但其灵敏度和响应时间可能仍需改进以实现实际应用。尽管湿度对传感器性能的影响小于n型半导体，但仍是一个需要解决的挑战。
1：实验设计与方法选择：
采用三种不同方法合成了NiO样品，包括硝酸镍水热法以及丙二酸镍和硫酸镍前驱体的两种沉淀法。
2：样品选择与数据来源：
将制备的NiO粉末与松油醇混合形成均匀浆料，随后通过丝网印刷工艺将其涂覆于商用氧化铝传感器基底上。
3：实验设备与材料清单：
多功能X射线衍射仪（XRD，D8 Advance，布鲁克AXS，德国）、X射线光电子能谱仪（XPS，ESCALAB 250Xi，赛默飞世尔科技，美国）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM，S4800II，日立，日本）、紫外-可见漫反射分光光度计（Cary5000，瓦里安，美国）。
4：实验流程与操作步骤：
气体传感测试在自制气体传感测量系统中进行，NiO传感器前方安装了不同波长的LED灯。
5：数据分析方法：
基于不同光照波长和湿度条件下的响应值、响应时间及恢复时间评估传感性能。
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获取完整内容-
X-ray photoelectron spectroscopy
ESCALAB 250Xi
Thermo Scientific
Acquiring detailed information of elemental valence for all the samples.
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Field-emission scanning electron microscopy
S4800II
Hitachi
Observing the surface morphology.
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Multi-Functional X-ray Diffractometer
D8 Advance
Bruker AXS
Determining the crystal structure and phase constitutions of the NiO samples.
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UV–Vis diffuse reflectance spectrophotometer
Cary5000
Varian
Recording the light absorption properties of all the NiO samples.
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