掺杂对S<,n>O<,2>纳米粉体氢敏性能的影响

摘要

采用分析纯SnCl<,4>·5H<,2>O和NH<,3>·H<,2>O为主要原料,控制不同掺杂M2+/Sn4+摩尔比,利用均匀共沉淀法制备了掺杂S<,n>O<,2>纳米粉体样品,并以白云母为基片利用厚膜工艺制得气敏元件。对样品的结构、结晶性能等分析发现,掺杂阳离子M<,2+>以类质同像的方式代替了S<,n>O<,2>晶格中的s<,n4>+,并引起了M-O键长、晶胞参数和M-O八面体电价平衡的非均一性,进而提高了粉体活性和半导体性能。在不同浓度H<,2>中元件气敏性能测试表明,半导体掺杂尤其是Ni<,2>+掺杂有效提高了S<,n>O<,2>的H<,2>灵敏度。元件的灵敏度与H<,2>浓度之间具有较好的线性关系。实验得到了制备掺杂S<,n>O<,2>气敏材料的最佳M<,2+>/S<,n4+>摩尔比。