Pd掺杂ZnO(0001)表面的气敏机理

利用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理研究了O原子与Pd掺杂前后ZnO(0001)表面的相互作用机理。通过对模型表面六个高对称位吸附能的计算,发现O原子最有可能吸附于Pd掺杂表面的间隙位。从表面的态密度(density of states,DOS)及分波态密度(partial density of states,PDOS)分析结果可以看出,掺杂体系中费米能级附近出现的杂化峰是由O原子的p轨道电子和Pd原子的d轨道电子杂化引起的。掺杂表面的差分电荷密度反映出O原子与Pd原子之间存在大量电荷转移,说明掺入催化剂Pd有助于提高ZnO材料的气敏性能。最后,通过对挥发性有机化合物(VOC)气体的气敏测试验证了理论计算的结论。     

四针状氧化锌晶须在抗静电高分子材料中的应用

与传统上使用的导电纤维、金属粉、碳粉等不同,四针状氧化锌品须(T-ZnOw)应用于制备抗静电高分子材料具有密度低、颜色浅、添加量少、化学稳定性好、应用范围广等特点,可应用于制备抗静电工程塑料、抗静电涂料、抗静电纤维等。介绍了 T-ZnOw 的一般物理性质、导电机理及其掺杂改性研究和抗静电应用研究的进展。     

四针状氧化锌晶须的电磁波损耗机理

分析了四针状氧化锌晶须（T—ZnOw）的电磁波损耗机理,首先从T—Znow形成立体导电网及其感应涡流损耗和品须内部散射电场计算等宏观角度讨论了入射电磁波损耗机制;其次,从针尖电荷集中和界面极化的角度分析了该晶须的电磁波损耗机理;最后,用量子力学的观点讨论了T—ZnOw与电磁波作用机理,发现隧道效应和量子势阱理论都可用于解释该晶须在2～18GHz频率范围内的电磁波损耗。     

掺TiO2的ZnO薄膜气敏特性研究

用直流磁控溅射法分别在Si(111)基片及陶瓷基片上制备掺有TiO2的ZnO薄膜,并进行500℃、700℃退火处理,对掺杂前后ZnO薄膜进行XRD分析,测试各掺杂样品气敏特性.500℃退火后,各掺杂样品对有机气体有较高的灵敏度,随着掺杂时间延长,气敏特性提高.700℃退火后,2 min掺杂的样品对乙醇有很高的灵敏度和很好的选择性,最佳工作温度为220℃左右.而其他掺杂量的样品对乙醇气体灵敏度低,随着掺杂时间延长,气敏特性降低.     

掺杂纳米SnO2气敏传感器的研究进展

介绍了半导体气敏传感器的发展历史和掺杂纳米SnO2气敏传感器的特性与应用；详细分析了掺杂金属单质、金属氧化物和稀土元素对SnO2气敏性的影响，通过掺杂可以显著改善其对特定气体的灵敏度、稳定性和选择性等参数；利用元件表面的氧吸附理论分析掺杂纳米SnO2的气敏机理；展望了SnO2气敏传感器的发展前景。     

十二烷基苯磺酸掺杂聚苯胺的气敏性能研究

以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,采用化学氧化聚合法分别在十二烷基苯磺酸(DBSA)和盐酸中合成了聚苯胺(PAn),并用傅里叶红外光谱和TGA-DTA技术对聚苯胺掺杂前后的结构变化和热稳定性进行了分析。研究了不同质子酸掺杂对聚苯胺气敏性能的影响。结果表明:十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺,比普通盐酸掺杂的聚苯胺对目标气体具有更好的灵敏性。当r(S:N)为0.4～0.5时,在室温下其对1000×10-6NH3的灵敏度达到了10.43,响应时间为30s,恢复时间为3min。且与盐酸相比,十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺具有更好的环境稳定性。     

退火处理对纳米ZnO膜结构及气敏特性的影响

用X射线衍射和透射电镜表征了直接沉淀法制得的纳米ZnO粉体的晶型、晶格常数、粒径及形貌等。研究了退火对纳米ZnO粉体制成的膜气敏性质和微结构的影响。结果表明低温退火可以改善ZnO膜的微结构和气敏效应的稳定性。     

WO3的气敏特性研究

通过实验,结合气敏元件分析方法,对WO3气敏元件的气敏特性、响应与恢复时间、电阻特性、初期驰豫特性进行了系统分析。为进一步开发研制WO3气敏元件提供了可靠的数据。     

质子酸掺杂聚苯胺的制备及其常温气敏性能

以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,采用化学氧化聚合法,在酸性介质中合成了聚苯胺。并用FT-IR光谱和UV-Vis光谱对聚苯胺掺杂前后的结构变化进行了分析,研究了不同质子酸掺杂对聚苯胺气敏性能的影响。结果表明,经质子酸掺杂后的聚苯胺,在室温下对NH3具有较好的灵敏度,其中结果最好的1mol/LH2SO4掺杂的聚苯胺对500×10–6NH3的灵敏度达到了10.86。     

SnO2薄膜气敏光学特性的气敏机理模型

本文作者利用表面态建立一个气敏光学机理模型。较好地解释了SnO_2薄膜的气敏效应,气敏透射光谱,气敏透过率与气体浓度的指数关系,以及饱和现象等。     

Optimal Doping for Enhanced SnO2 Sensitivity and Thermal Stability

Tin oxide nanocrystals (5–10 nm) doped with silica (0–15 wt %) were made by flame‐spray‐pyrolysis direct deposition onto the sensing electrodes and in situ stabilization by rapid flame annealing. Although increased SiO₂‐doping reduced the SnO₂ crystal and grain size, its sensing performance to ethanol vapor (0.1–50 ppm) exhibited an optimum with respect to SiO₂ content. The thermal stability and morphology of SiO₂‐doped SnO₂ nanoparticles were evaluated by sintering at 200–900 °C for 4–24 h in air. At low SiO₂ content, sintering of SnO₂ was prevented only partially resulting in small sinter necks (bottlenecks) between SnO₂ primary particles (smaller than twice the Debye length). This morphology drastically enhanced the sensitivity toward the analyte by maintaining a thermally stable high surface area and fully depleted connections at the primary particle necks. This enhancement is attributed mostly to the decreasing neck size of the SnO₂ SiO₂ heterojunctions rather than the decreasing SnO₂ crystallite and grain sizes with increasing SiO₂ doping. At high SiO₂ contents, SnO₂ sintering was inhibited as its grains were separated effectively by dielectric SiO₂; this resulted in isolated SnO₂ nanocrystals with drastically reduced sensitivity, thereby effectively being insulators.     

纳米SnO_2粉体的制备与掺杂研究

利用液相沉淀法制备了一系列掺杂型SnO2纳米粉体,晶粒度小于20 nm。研究了Ni2+、Co2+、Cu2+掺杂对SnO2粉体物相结构、晶化行为及晶粒度的影响。分析认为,各SnO2粉体样品都属于金红石结构,掺杂离子以类质同象方式进入SnO2晶格,对SnO2晶胞参数、结晶度、晶粒度等方面产生影响,其中Ni2+和Cu2+的掺入影响较大,可对SnO2晶粒生长有明显的抑制作用,大大降低其晶粒度。     

Improved Exciton Dissociation at Semiconducting Polymer:ZnO Donor:Acceptor Interfaces via Nitrogen Doping of ZnO

Exciton dissociation at the zinc oxide/poly(3‐hexylthiophene) (ZnO/P3HT) interface as a function of nitrogen doping of the zinc oxide, which decreases the electron concentration from approximately 10¹⁹ cm^?3 to 10¹⁷ cm^?3, is reported. Exciton dissociation and device photocurrent are strongly improved with nitrogen doping. This improved dissociation of excitons in the conjugated polymer is found to result from enhanced light‐induced de‐trapping of electrons from the surface of the nitrogen‐doped ZnO. The ability to improve the surface properties of ZnO by introducing a simple nitrogen dopant has general applicability.     

氧化钼掺杂氧化钨电致变色薄膜的显示特性

采用电子束蒸发工艺研究氧化钼掺杂氧化电致变色薄膜的显示特性。对氧化钼掺杂氧化钨电致变色薄膜的光谱特性、响应特性和循环伏安特性等显示特性进行了测试。     

纳米ZnO掺杂压敏电阻电位梯度与显微组织研究

在制备ZnO压敏电阻的原料中加入纳米级ZnO粉料，研究了纳米级粉料对ZnO压敏电阻的压敏电位梯度的影响，并对其微观组织进行了分析研究，从理论上探讨了纳米ZnO影响ZnO压敏电阻压敏电位梯度与组织的机理．研究结果表明，压敏电阻中加入纳米ZnO后，其压敏电位梯度显著提高，纳米ZnO(质量分数)在0-30%的成分范围内，随着纳米ZnO含量的增加，ZnO压敏电阻的压敏电位梯度明显提高．其原因是纳米ZnO加入到ZnO压敏电阻中，使晶粒尺寸减小所致．     

电化学燃气敏感元件及其敏感特性的研究

在三氧化钨粉体材料中加入4%瓷粉和不同质量分数的金属氧化物,以恒温600℃烧结1h制成旁热式厚膜气敏元件。采用静态电压测量法,研究了元件的加热功率与元件灵敏度的关系以及响应与恢复特性。研究结果表明,WO3基元件掺入一定质量分数的杂质在加热功率为600mW时能开发成不同的气体敏感元件。     

添加尖晶石对氧化锌压敏电阻性能的影响

通过添加尖晶石（Ｚｎ７Ｓｂ２Ｏ（１２））改性研制出电位梯度为１００Ｖ／ｍｍ左右，压敏电压在８２～１５０Ｖ，通流容量可达１６００Ａ／ｃｍ２，漏电流＜２μＡ系列压敏电阻器，从而满足了国内电话交换机行业对８２Ｖ、１００Ｖ、１２０Ｖ、１５０Ｖ压敏电阻器的电性能要求。从工艺的角度解释了尖晶石对氧化锌瓷晶粒的作用原理，并分析了尖晶石的微观结构及粒度对瓷片电性能的影响。     

铟掺杂ZnO体单晶的生长及其性质

研究了In掺杂n型zno体单晶的化学气相传输法生长和材料性质.利用霍尔效应、x射线光电子能谱、光吸收谱、喇曼散射、阴极荧光谱等手段对晶体的特性和缺陷进行r分析.掺In后容易获得浓度为1018～lO19cm-3的n型ZnO单晶,掺人杂质的激活效率很高.随着掺杂浓度的提高,znO单晶的带边吸收和电学性质等发生明显的变化.分析了掺In-ZnO单晶的缺陷及其对材料性质的影响.     

氧化物半导体透明导电薄膜的最佳掺杂含量理论计算

以铝掺杂氧化锌 (Al- doped Zn O,简称 AZO)和锡掺杂氧化铟 (Sn- doped In2 O3,简称 ITO)薄膜为例 ,建立了一个氧化物半导体透明导电薄膜的最佳掺杂含量的理论表达式 ,定量计算的结果 AZO陶瓷靶材中铝含量的理论最佳值为 C≈ 2 .9894% (wt) ,ITO陶瓷靶材中锡含量的理论最佳值为 C≈ 10 .3114% (wt) ,与实验数据相符合 .该理论经适当的修改和解释后也适用于某些其他电子薄膜材料的最佳掺杂含量问题     

多晶硅膜离子注入和扩散掺杂制备浅结的研究

本文对多晶硅膜离子注入掺杂和扩散掺杂制备浅发射结进行了实验研究。针对新型薄发射极晶闸管特性改善对薄发射极参数的要求,重点研究了采用不同方法时退火条件对薄发射区掺杂剖面、结深以及杂质总量的影响。管芯研究结果表明,在适当的退火条件下,离子注入掺杂制备浅结是改善器件特性较为理想的方法。