Mo 掺杂 V2O5 纳米线中极化子电导率抑制引起的传感器响应增强

在本文中，我们展示了 1 at% Mo 掺杂 $V_2O_5$（MVONW）纳米线的极化子氧空位缺陷（Vo）密度抑制与气体传感器响应之间的直接关联。掺杂 1 at% $Mo^{5+}$ 导致在 $V_2O_5$ 纳米线（VONW）中取代 $V^{5+}$ 位点，从而减少 Vo 缺陷。这进而影响电荷载流子跳跃位点，并在较低温度（<$320^oC$）下增强传感器响应。$Mo^{5+}$ 掺杂剂因 $V_o$ 施主密度降低而使费米能级（EF）向价带顶下移。极化子抑制由极化子跳跃活化能证实：VONW 和 MVONW 分别从 195 meV 增至 385 meV。结果，由于给定纳米线截面的耗尽宽度变宽，对乙醇气体的响应增强。这可能导致由耗尽控制的大截面面积，从而具有更好的灵敏度。在约 $350^oC$ 时，VONW 显示出电阻-温度斜率变化（MIT），而 MVONW 中未观察到。这归因于增强的 V 离子非化学计量导致金属性行为，并伴随该温度下传感器响应的突增。此外，MIT 的缺失可归因于 MVONW 中缺乏此类响应突增。