蓝宝石衬底上水平生长ZnO纳米线及紫外敏感性能研究

在无催化剂条件下,采用化学气相沉积(CVD)方法在蓝宝石(110)衬底上制备了ZnO纳米线.X射线衍射(XRD)图谱上只有ZnO的(100)衍射峰和(110)衍射峰.扫描电子显微镜分析表明,ZnO纳米线在蓝宝石衬底上水平生长.在样品上蒸镀了金叉指电极,以256nm的紫外光作为光源,测试了样品的紫外光敏感性能,研究表明水平生长的ZnO纳米线对紫外光具有较快的响应,在5V偏压下,光电流与暗电流比为30;当波长为354nm时光响应度达到最大值为0.56A/W.     

蓝宝石衬底上水平生长ZnO纳米线及紫外敏感性能研究

在无催化剂条件下,采用化学气相沉积(CVD)方法在蓝宝石(110)衬底上制备了ZnO纳米线.X射线衍射(XRD)图谱上只有ZnO的(100)衍射峰和(110)衍射峰.扫描电子显微镜分析表明,ZnO纳米线在蓝宝石衬底上水平生长.在样品上蒸镀了金叉指电极,以256nm的紫外光作为光源,测试了样品的紫外光敏感性能,研究表明水平生长的ZnO纳米线对紫外光具有较快的响应,在5V偏压下,光电流与暗电流比为30;当波长为354nm时光响应度达到最大值为0.56A/W.     

ZnO/Ag 纳米线复合薄膜的光电导型紫外探测器

ZnO/Ag纳米线复合薄膜紫外探测器是利用水热法在旋涂制备的Ag纳米线薄膜上生长ZnO 纳米线阵列制备得到。此紫外探测器在4.9 mW cm_-2紫外光强和1V偏压下,其明暗电流比为3100,响应恢复时间分别为3.47s和3.28s,响应度为0.25A/W,探测度为6.9×10₁₂Jones。制备和工作参数被分析以优化紫外探测器结构和性能,如ZnO 纳米线的生长时间,Ag纳米线薄膜的旋涂转速和紫外探测器的工作温度。     

酞菁钴微纳米线的制备及其湿敏特性研究

在预处理衬底上采用物理气相输运法制备了长度100μm以上的CoPc微纳米线,并采用滴注法构筑了基于CoPc微纳米线的电阻式湿度传感器.研究了传感器的湿敏特性及其响应机理.结果显示基于CoPc微纳米线的电阻式湿度传感器具有良好的重复稳定性、低检测下限(33％RH)和快速响应-恢复时间(分别为5 s和2 s).研究表明有机...     

氧化钨纳米线定域制备及其场发射特性研究

冷阴极在X射线源中有重要应用。本文结合微加工技术和磁控溅射镀膜技术,采用直接热氧化法实现了在玻璃衬底上大面积定域制备氧化钨(WO3)纳米线阵列。制备所得的WO3纳米线具有较大的长径比。场发射特性测试表明,该WO3纳米线冷阴极具有良好的场发射特性,开启电场为4.9V/μm,发射均匀性好,有望应用在平板X射线源中。     

图案化氧化钨纳米线阵列的低温制备工艺及其场发射特性研究

氧化钨纳米线由于具有长径比较大、导电性好、阈值电场较低、可承受的电流较高等优点,因此在场致电子发射器件中受到人们的广泛关注。但是在氧化钨纳米结构研究发展的过程中,出现了一些技术难题,比如制备温度高(>800℃),制备的氧化钨通常混合多种化学相而导致物性不均匀等,所以束缚了氧化钨纳米线在场发射领域的快速发展。本文采用磁控溅射技术结合化学气相沉积技术在500℃下分别实现了高纯相的WO2和WO3纳米线阵列的定域生长。场发射特性研究结果表明:所制备的WO3纳米线阵列的开启电场低至0.65MV/m,阈值电场约为2.9MV/m,最大电流密度达到18.3A/cm2;WO2纳米线阵列的开启电场低至0.8MV/m,阈值电场为2.46MV/m,最大电流密度达到12.1mA/cm2。这表明在低温下制备的氧化钨纳米线阵列在场致电子发射领域具有非常广阔的应用前景。     

氧化钨纳米结构：可控制备及场发射性能

通过简单调控化学气相沉积反应气压制备了形貌尺寸可控的各种非化学计量比氧化钨纳米结构。场发射研究表明W18O49纳米线具有优异的场发射性能。对于10 μA/cm2的发射电流,其开启电压为7.1 V/μm。 实验中测得最高场发射电流密度4.05mA,对应场强为17.2 V/μm。场发射过程中的热蒸发和脱附测试表明该氧化钨纳米线的场发射再现性很高。     

AlGaN/GaN异质结单片集成紫外/红外双色探测器

采用分子束外延(MBE)技术在蓝宝石衬底上依次生长n+GaN下电极层、i型AlxGa1-xN势垒层和n+GaN发射极层,并通过半导体微细加工技术,制作了AlGaN/GaN异质结单片集成紫外/红外双色探测器。该器件利用不同的探测机理,同时实现了红外光和紫外光探测,拓展了响应光谱的范围。红外光探测是通过AlGaN/GaN异质结界面自由电子吸收和功函数内部光致发射效应完成的,紫外光探测是通过AlxGa1-xN势垒层带间吸收完成的。对单元器件的暗电流特性、紫外及红外光谱特性进行了测试。测试结果表明,紫外响应截止波长356 nm,响应度180 mA/W,红外响应峰值波长14.5μm,响应度49 mA/W。     

水热因素对ZnO纳米材料气敏性能的影响

通过水热法合成了不同形貌的氧化锌(ZnO)气敏传感材料,利用X射线衍射仪和热场发射扫描电子显微镜对其进行了结构表征和分析,研究了不同的水热因素对其形貌的影响。利用Agilent B2900A quick I/V测试软件测试了其对乙醇气体的敏感性。实验结果表明:前驱体浓度、反应时间和反应温度会对ZnO纳米棒的生长造成显著影响。在前驱体浓度为20 mmol/L、反应时间为8 h、反应温度为95℃的条件下进行水热反应能得到较高质量和良好长径比的纳米线。通过气敏性能测试发现该条件下制备的样品在使用叉指电极时响应度为79%,响应时间和恢复时间均为4 s,表明该条件下制备出的气敏传感材料具有良好的响应度、响应时间和恢复时间。     

水热法合成的六方晶相WO3伏安特性的研究

利用水热法制备了六方晶相WO3纳米线,研究了单根WO3纳米线在不同条件下的伏安特性。结果表明:在空气环境中,所制WO3纳米线具有线性伏安特性,其电导率约为1.7×10–3S/cm。在紫外光激励下,由于气体吸附、W6+与W5+的相互转换,WO3纳米线的电导率逐渐增加为原来的200倍左右;在氨气环境中,由于氧空位的产生和扩散,WO3纳米线的I-V特性曲线呈回滞现象,其电导率随紫外光激励时间的增加而迅速增加为原来的100倍左右。该水热法合成的WO3纳米线对NH3具有很好的气敏性。