研究目的
开发一种基于Si纳米线/ZnO核壳结构并具有Au功能化的新型气体传感器，用于选择性检测H2S。
研究成果
具有金功能化的SiNWs/ZnO核壳结构对H2S检测表现出高响应性、选择性和稳定性，这归因于异质结、金的催化效应以及材料特性。由于该传感器与硅基技术兼容，因此在实际应用中具有良好前景。
研究不足
在存在甲硫醇等其他含硫气体时，选择性可能会降低。由于水蒸气占据了吸附位点，传感器在潮湿条件下的响应会下降。金层厚度对传感性能的影响尚未完全研究，需要进行优化。
1：实验设计与方法选择：
通过金属辅助化学刻蚀（MACE）合成硅纳米线（SiNWs），随后进行金溅射及锌粉热蒸发氧化形成ZnO壳层。该设计旨在构建具有金纳米颗粒的p-Si/n-ZnO核壳异质结以增强H2S传感性能。
2：样品选择与数据来源：
以切割自晶圆（2×2 cm2）的硅片为基底。气体传感测试选用5-50 ppm浓度范围的H2S、乙醇、丙酮和NO2气体。
3：2S、乙醇、丙酮和NO2气体。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括用于金沉积的涡轮溅射仪（Emitech K575X）、垂直炉（ZnO沉积）、场发射扫描电镜（FESEM, JSM-6700, JEOL）、透射电镜（TEM, JEOL JEM-2010）、能谱仪（EDS）、质量流量控制器（MFCs）及水平管式炉（气体传感测试）。材料包含硅晶圆、硝酸银、氢氟酸、过氧化氢、硝酸、锌粉、金和钛。
4：0）、能谱仪（EDS）、质量流量控制器（MFCs）及水平管式炉（气体传感测试）。材料包含硅晶圆、硝酸银、氢氟酸、过氧化氢、硝酸、锌粉、金和钛。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：通过硅片清洗、银沉积、HF/H2O2溶液刻蚀、硝酸去除银、乙醇剥离并转移至石英基底制备SiNWs。溅射3 nm厚金层后，将锌粉加热至500°C沉积ZnO。气体传感测试包括沉积Au/Ti电极、MFCs控制气流及300°C下测量电阻变化。
5：数据分析方法：
氧化性气体（如NO2）响应值计算为Rg/Ra，还原性气体（如H2S）则为Ra/Rg。响应/恢复时间定义为达到90%电阻变化所需时长。分析数据包括灵敏度、选择性和稳定性。
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Scanning Electron Microscope
JSM-6700
JEOL
Used to study the morphology of the synthesized products.
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Transmission Electron Microscope
JEM-2010
JEOL
Used for high-resolution imaging and chemical analysis of the products.
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Turbo Sputter Coater
K575X
Emitech
Used for depositing a thin layer of Au on Si nanowires by sputtering.
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Mass Flow Controller
Used to control the gas flow by varying the mixing ratio of dry air to target gas.
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Horizontal Tube Furnace
Used for gas sensing tests at controlled temperatures.
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