柔性C-ZnO传感器的制备及其气敏性能研究

摘要

采用了高效可控的激光微处理技术制备了掺碳的纳米球状氧化锌,该制备方法包含2部分:聚酰亚胺的碳化,碳电极上激光局部加热合成氧化锌.利用配备有能量色散X射线光谱的扫描电子显微镜,X射线衍射仪,对样品的微观结构、表面形貌与组成成分进行了研究.研究C-ZnO纳米复合材料在室温(25℃)下的气敏特性,如阻值-浓度特性;响应时间与恢复时间和稳定性.基于C-ZnO的传感器不仅显示出在1000 ppm NO2浓度下良好的响应(1.31％),快速的响应时间(114 s)和恢复时间(428 s),还具有良好的稳定性(30 d).与传统的ZnO基气体传感器不同,设计好的传感器通过气体传感测试呈现了P型半导体的特性;另外文中也讨论了N-P转变的可能机制,结果表明掺杂C或者在低工作温度下可能导致ZnO的P型半导体行为.