Sm掺杂SnO2纳米阵列：表面缺陷与气敏性能研究

"Sm掺杂SnO2纳米阵列的表面缺陷与气敏性能研究" 这篇研究论文深入探讨了Sm（钐）掺杂SnO2（二氧化锡）纳米阵列的表面缺陷及其对气体感应性能的影响。SnO2是一种重要的半导体材料，广泛应用于气敏传感器中，而掺杂Sm可以显著改变其物理性质，提高其在特定气体检测中的灵敏度。 一、Sm掺杂SnO2纳米阵列的合成方法 文章中提到，通过一种无衬底的一锅法水热合成路线，成功制备出了定向良好的Sm-doped SnO2纳米阵列。这种合成方法无需衬底，简化了工艺流程，降低了成本，并且能保证纳米结构的均匀性和定向性。 二、表面缺陷的研究 Sm离子掺入SnO2晶格中导致SnO2纳米棒的表面缺陷。这些缺陷可能改变了材料的电子结构，增加了表面活性位点，从而影响了材料的气体吸附和反应能力。研究人员通过实验和理论分析，深入研究了这些缺陷如何影响材料的气敏特性。 三、气体感应性能 论文指出，优化的Sm掺杂水平（1.50at%）的SnO2纳米阵列在较低温度下对异丙醇表现出优异的感应响应。这表明，Sm掺杂可以降低传感器的工作温度，同时保持或提高其灵敏度，这对于实际应用具有重要意义。 四、响应增强机制 作者讨论了Sm-doped SnO2纳米阵列的响应增强机理。可能是由于Sm掺杂导致的表面态增加，促进了气体分子的吸附和脱附过程，进而提高了传感器的响应速度和选择性。此外，Sm离子可能还通过改变载流子浓度和迁移率来增强材料的电导变化。 五、结论 该研究揭示了Sm掺杂对SnO2纳米阵列表面缺陷和气敏性能的调控作用，为设计高性能、低工作温度的气体传感器提供了新的思路。这项工作不仅在基础研究上有所贡献，也为开发新型环境监测和工业安全设备的实际应用奠定了基础。 关键词：二氧化锡，钐掺杂，纳米阵列，缺陷，半导体，传感器 注意：以上内容摘自于2018年Elsevier B.V.出版的论文，所有权利归其所有。