研究目的
研究温度对TeO2薄膜光学、结构及NH3气体传感性能的影响。
研究成果
提高沉积温度可改善晶体结构、减小晶粒尺寸，使光学带隙从3.95 eV降至3.80 eV，增强NH3气体灵敏度，并因缺陷密度降低和晶界增多而缩短响应与恢复时间，从而使TeO2薄膜适用于传感器应用。
研究不足
该研究仅限于特定温度范围（400-500°C）且仅采用热蒸发法；未探索其他沉积技术或温度条件。气体传感测试仅在室温下针对NH3进行，长期稳定性评估持续了60天，但可能需要更长时间进行全面评价。
1：实验设计与方法选择：
在无催化剂条件下，通过水平石英管炉在空气中对碲粉进行热蒸发，在400°C、450°C和500°C温度下于玻璃基底上制备TeO?薄膜，旨在研究温度对薄膜性能的影响。
2：样品选择与数据来源：
采用玻璃基底，以纯度99.99%的碲粉为原料，分别在不同温度下制备样品进行分析。
3：99%的碲粉为原料，分别在不同温度下制备样品进行分析。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括水平石英管炉、氧化铝舟、机械轮廓仪（DECTAK 3）用于厚度测量、X射线衍射仪（Philips-PW 1800配备Cu(Kα)辐射源）、扫描电子显微镜（日立4160）、紫外-可见分光光度计用于光学测量、配备Ar?激光激发（785 nm谱线）的拉曼光谱仪，以及含气体流量系统和万用表的电阻测量装置。材料包含碲粉、玻璃基底、金电极、铜线和银浆。
4：0）、紫外-可见分光光度计用于光学测量、配备Ar?激光激发（785 nm谱线）的拉曼光谱仪，以及含气体流量系统和万用表的电阻测量装置。材料包含碲粉、玻璃基底、金电极、铜线和银浆。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：将碲粉置于炉内氧化铝舟中加热至设定温度，蒸发沉积于玻璃基底。冷却后通过厚度测试、微观结构（XRD）、形貌（SEM）、光学特性（UV-VIS）、拉曼光谱及室温氨气传感响应（使用容器与流量系统）对薄膜进行表征。
5：数据分析方法：
通过XRD图谱分析结晶性，SEM图像测定晶粒尺寸，利用Tauc图法根据透射率和反射率计算光学带隙，气体灵敏度采用公式S=(Rg-Ra)/Ra×100计算，并从电阻曲线测量响应与恢复时间。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
scanning electron microscope
Hitachi 4160
Hitachi
Determining the morphology of the products
-
mechanical profilometer
DECTAK 3
Determining the thicknesses of the deposited TeO2 thin films
-
X-ray diffractometer
Philips-PW 1800
Philips
Characterizing the microstructure of the products through X-ray diffraction
-
UV-VIS spectrometer
Recording the optical transmission and reflectance spectrum of the samples
-
Raman spectrometer
Recording Raman spectra of the samples
-
multimeter
Measuring the electrical resistance of the sensors
-
登录查看剩余4件设备及参数对照表
查看全部
