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                氧化鋅材料制作傳感器的原理是什么

                     Wan和Song把氧化鋅的壓電效應和半導體效應結合起來,利用它們之間的耦合制作了納米發電機,可能在未來的微機電系統中有著重大的潛在應用。其基本原理如下:在AFM探針接觸到納米線使其變形時,納米線右側受張應力,左側受壓應力,從而產生了沿納米線cl軸的電場(左右側電場方向相反)。對納米線頂端的電勢采用一級近似得到右側為正電勢,左側為負電勢。但是在AFM探針接觸到右側時,相對于Pt針尖,P型氧化鋅肖特基結是加反向電壓的(底部,根據功函數是歐姆接觸)。AFM探針離開納米棒時,肖特基結足加正向電壓的。如果納米線頂端存在比較大的Au顆粒,在變形的瞬間納米線左右兩側會建立電勢,由于Au的存在會很快導通并中和掉由于鋅和氧位移產生的電勢,因此在這種情況下觀測不到電流。

                    氧化鋅納米材料對外界環境如溫度、光、濕氣等十分敏感,外界環境的微小變化會迅速引起其表面或表面離子價態和電子運動的變化,從而立即引起其電阻的顯著變化,利用此性質可制作傳感器。

                     Wan9等的研究表明氧化鋅納米棒對氫氣和氧氣有很高的敏感性。Li等制備出了單個氧化鋅納米線晶體管,發現單個納米線晶體管對氧氣有很高的敏感特性。Xue等心41在氧化鋅納米線中摻入Sn形成ZnSnOa納米線,發現摻入Sn的氧化鋅納米線顯示出對乙醇的敏感度,乙醇含量為百分之一時的敏感度高達2.7,表明對氧化鋅進行適當的摻雜可提高其對外界環境變化的靈敏性。


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