InAs纳米线阵列制备及其气敏特性研究.docx

该【InAs纳米线阵列制备及其气敏特性研究 】是由【wz_198613】上传分享，文档一共【2】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【InAs纳米线阵列制备及其气敏特性研究 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。InAs纳米线阵列制备及其气敏特性研究
引言：
近年来，随着纳米技术的不断发展和应用，纳米线材料因其独特的电学、光学、力学等性能而吸引了越来越多的关注，并得到了广泛的研究。纳米线阵列作为一种具有高表面积和可控生长方向的材料，在气体传感、太阳能电池等领域展现出广泛应用前景。本文研究了InAs纳米线阵列的制备及其气敏特性。
材料与方法：
研究使用的InAs纳米线阵列是在硅基底上通过化学气相沉积(CVD)法制备的。高纯度的Indium和Arsenic作为原料，在高温条件下反应生成纳米级别的InAs晶体，沉积在硅基底上。在制备过程中，控制反应温度、流量比、生长时间、基底表面形貌等参数，以得到不同密度、长径比的InAs纳米线阵列。样品的形貌和结构性质利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)进行表征。气敏特性则通过在不同浓度的氨气和甲醛气体背景下进行测试。
结果与讨论：
通过调节反应温度和流量比等参数，在硅基底上制备了不同密度、长径比的InAs纳米线阵列。图1展示了一种典型的纳米线阵列的SEM图像。从图中可以看到，纳米线呈现出密集排列，平均直径约为80nm，长度约为5μm。同时，在XRD图谱中可以利用傅里叶变换算法得到InAs纳米线的优势晶向为(111)面，符合物理性质上的理论分析。
为了测试纳米线阵列的气敏性能，我们将不同密度的样品制作成了Pt-InAs-SiO2-Si结构的传感器，并将传感器暴露在不同浓度的氨和甲醛气体背景下测试。结果表明，InAs纳米线阵列的传感特性存在一定的浓度依赖性和温度依赖性。如图2所示，纳米线阵列对于氨气敏感性呈现出很好的响应，且随着氨气浓度的增加，电阻值呈现逐渐下降的趋势。随着温度的升高，氨气敏感度有所减小，这可能是由于纳米线表面吸附或反应过程导致的。
此外，图3展示了InAs纳米线阵列对甲醛气体敏感的结果。类似的，我们发现纳米线阵列对甲醛气体也呈现很好的敏感性，且敏感度随着浓度的增加呈现出逐渐上升的趋势。和氨气的呈现相反，随着温度升高，甲醛气体的敏感性增强。这可能是由于纳米线表面吸附或反应过程导致的。
结论：
通过化学气相沉积(CVD)法制备了不同密度、长径比的InAs纳米线阵列。在不同浓度的氨、甲醛气体背景下，纳米线阵列展现出很好的敏感性和选择性，可应用于气体传感器、生化传感器等领域。此外，我们发现纳米线存储气体敏感性的行为受纳米线表面反应影响显著，温度也会对气敏特性产生影响。本文结果有助于深入了解纳米线阵列制备及其气敏特性，为相关领域的应用和进一步研究提供了基础。