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石墨烯是由sp2杂化的碳原子紧密排列构成的二维六角结构的单层石墨,具有优良的结构、力学、电学、热学和机械性能。其优秀的电学性能和极大的比表面积使其在气敏传感器方面有着非常好的应用前景。金属氧化物半导体作为传统的气敏材料,近年来通过制备大比表面以及异质结构和制备不同金属氧化物复合材料,使其气敏性有了很大提高。将石墨烯优良的电学性能和金属氧化物对气体的敏感性相结合成为气敏传感器新的研究方向。通过LPCVD制备石墨烯。通过原子层沉积(ALD)在石墨烯上沉积不同厚度的ZnO。测试了0.5,1,3,5和10nm厚的ZnO石墨烯传感器的气敏性。常温下,0.5nm厚的ZnO石墨烯对10ppm的甲醛响应可达51.7%,是本征石墨烯的5倍,测试极限低至150ppb。200℃测试温度下,3nm厚的ZnO石墨烯对10ppm的NO2的响应可达21.5%,测试极限低至200ppb。同时还研究了不同测试温度下传感器响应从p型到n型的极性转化现象。通过热蒸发在石墨烯上沉积SnOx-Sn制备石墨烯基SnOx-Sn气敏传感器。研究了SnOx-Sn蒸发速率和膜厚、基底加热时间和温度以及氧气流量对气敏性的影响。得到了最佳的制备条件,在此条件下制备的传感器对10ppm的NO2的响应可达140%,测试极限低至200ppb。同时通过场发射扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)等表征手段研究了石墨烯基SnOx-Sn气敏传感器的形态结构和化学组分。