基于钙掺杂钙钛矿型 BiFeO3 薄膜的氢敏特性
材料科学
2019-01-24 v1
摘要
基于钙钛矿氧化物的薄膜气体传感器长期以来被视为常研究的二元金属氧化物基传感器的潜在替代品。BiFeO3 作为 p 型钙钛矿基半导体氧化物的原型，近来因其有前景的气敏特性而受到显著关注。本工作中，通过变化薄膜厚度、掺杂浓度、工作温度和测试气体浓度，报道了钙掺杂 BiFeO3 的氢敏特性。薄膜通过旋涂的溶胶-凝胶法沉积在玻璃衬底上。X 射线衍射分析确认了纯相薄膜的形成，扫描电子显微镜确认了其均匀致密的微观结构。Ca 掺杂 BiFeO3 传感器相比纯 BiFeO3 传感器表现出更高灵敏度。据报道，薄膜厚度与 Ca 掺杂浓度对调控所沉积薄膜的氢敏特性起主要作用。基于 15% Ca 掺杂 BiFeO3 的传感器表现出极高灵敏度（~212 %，500 ppm H2），并在适中工作温度（~250 {\deg}C）下对氢具有优异选择性。掺杂 BiFeO3 薄膜增强的气敏响应归因于异价 Ca2+ 掺入所诱导的更高氧空位浓度。
引用
@article{arxiv.1901.07745,
title = {Hydrogen sensing characteristics of perovskite based calcium doped BiFeO3 thin films},
author = {Arindam Bala and S. B. Majumder and Moumita Dewan and Ayan Roy Chaudhuri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.07745},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 8 figures