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温度对单根氧化锌纳米线真空传感器的影响*

2012-09-17王广宁姜威陈婷婷张伟光

王广宁,郎 颖,姜威,陈婷婷,张伟光

(哈尔滨师范大学)

0 引言

随着半导体材料的飞速发展,ZnO材料得到越来越多的关注.ZnO是六角纤锌矿结构,其直接禁带宽度为3.37 eV并且有很高的激子结合能(60 mV),是作为光发射二极管、场效应管、光电检测等方面应用的最佳候选材料.近年来,ZnO 准一维纳米结构,如纳米线[1]、纳米带[2]、纳米管等得到了更多的关注,大量文献报道了多种ZnO纳米结构的电致发光、光电探测、压电效应等特性[3-4].由于纳米结构材料比表面积较大,所以有很高的灵敏度.正是由于这一点,许多研究者制备了气体传感器[5]、光传感器[6]、湿度传感器、真空传感器[7].在对真空传感器的研究中,研究者对不同气体环境下的传感器的特性进行了研究[7],但很少有研究者研究了温度对传感器的影响,特别是高温情况.该文主要阐述了ZnO纳米线的制备及欧姆接触的金属-半导体-金属器件.进一步完成了真空传感器的制备,并对其在不同温度下的特性进行了研究,认为脱附作用之后,温度对ZnO纳米线真空传感器有很大的影响.

1 实验过程

1.1 ZnO纳米线的制备

利用化学气相沉积方法在高温管式炉中制备ZnO纳米线.将ZnO粉放入刚玉舟上置于高温炉内,使其处于最高温度处.以高纯氩气作为载气,单晶Si(111)片作为衬底,使衬底位于刚玉舟的下游.加热,使高温炉升温至1300℃,且在1300℃停留1.5 h后,自然冷却到室温,在此过程中始终保持高温炉内压强为100Pa,氩气流量为200sccm.利用场发射扫描电子显微镜(FESEM,S-4800,Hitachi)对制备的……

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