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具有肖特基接触的高灵敏度ZnO纳米线气体传感器设计指南
摘要： 具有单肖特基接触的氧化锌纳米线（ZnO NW）气体传感器能够灵敏检测气体分子。本研究通过三维数值模拟，探究了纳米线缺陷密度、直径和长度等设计因素对气体灵敏度的影响。结果表明：低缺陷密度或小直径的传感器展现出更优的气体灵敏度，而当不考虑背景气体和结合概率等外部环境时，长度对灵敏度无影响。低缺陷密度导致纳米线在空气环境中电子密度较低，气体吸附引起的电子密度变化更为显著，从而提升气体灵敏度；随着纳米线直径减小，由于耗尽区与整个纳米线面积比增大，气体分子引起的电导率变化大幅增强。相比之下，纳米线长度不影响气体灵敏度，因为电子密度的变化与长度无关。这些发现有助于理解传感机制，并为最大化灵敏度提供设计指导。
关键词： 氧化锌，气体敏感性，纳米线，数值模拟，气体传感器
更新于2025-09-23 15:21:21
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采用脉冲激光沉积技术制备的Cr2O3:ZnO纳米结构薄膜用于NO2气体传感器
摘要： 采用脉冲激光沉积技术制备了不同氧化锌（ZnO）掺杂量（0至9 wt%）的六方相氧化锌纳米颗粒掺杂三氧化二铬（Cr2O3）薄膜，其呈菱方结构。X射线衍射分析表明掺杂薄膜为多晶结构，且合成薄膜的平均晶粒尺寸与ZnO浓度相关。通过原子力显微镜表征了薄膜表面形貌，采用紫外-可见光吸收光谱研究了光学特性，测得光学带隙范围为2.45至2.68 eV，较块体Cr2O3（约3 eV）发生长波方向偏移。研究并讨论了传感器对二氧化氮（NO2）气体的灵敏度、响应时间和恢复时间，发现灵敏度随掺杂浓度增加而提升，当ZnO浓度达7 wt%时开始下降。NO2气体灵敏度的最佳ZnO掺杂量为5 wt%，在523 K温度下可获得87.5%的最大灵敏度。
关键词： Cr2O3:ZnO纳米结构、结构特性、光学特性、气体敏感性、脉冲激光沉积技术
更新于2025-09-23 15:19:57