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基于氮掺杂In$_2$O$_3$-ZnO纳米复合薄膜的高灵敏选择性乙醇传感器

材料科学 2022-02-07 v1 应用物理

摘要

纳米复合金属氧化物薄膜因异质界面形成所带来的综合优势,在气体传感器领域展现出良好特性。本工作中,我们以尿素为氮前驱体,通过简单湿化学法制备了氮掺杂介孔In2_2O3_3-ZnO纳米复合薄膜。SEM研究表明形成了介孔纳米复合薄膜,其表面孔隙分布的均匀性取决于复合材料中In2_2O3_3与ZnO的相对比例。HRTEM研究表明纳米复合薄膜中N-In2_2O3_3与N-ZnO晶粒间形成了清晰界面。该纳米复合薄膜已在宽温度范围、乙醇蒸气浓度及相对湿度下测试其乙醇传感性能。等比例In2_2O3_3与ZnO的氮掺杂纳米复合薄膜在合理工作温度(~94% @ 200 {\deg}C,50 ppm乙醇)下表现出优异的乙醇传感性能、快速响应时间(约2秒)、长期稳定性、增强的湿度耐受性以及对多种其他挥发性有机化合物的乙醇选择性。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.01920,
  title  = {Nitrogen doped In$_2$O$_3$-ZnO nanocomposite thin film based sensitive and selective ethanol sensor},
  author = {P. K. Shihabudeen and Ayan Roy Chaudhuri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.01920},
  year   = {2022}
}