通过脉冲激光沉积培养的WO3-based薄膜作为气体传感器用于NO2检测
Alessandro Bellucci1, Angela De Bonis2, Mariangela Curcio2
1DiaTHEMA Lab, CNR-ISM, Montelibretti Branch, Via Salaria km 29.300, Monterotondo, 00015 Rome, Italy.
Sensors (Basel, Switzerland)
|November 27, 2024
概括
在基板上的氧化 (WO3) 薄膜显示了增强的二氧化 (NO2) 检测. 随着沉积的薄膜表现出优越的电导率和30%更好的气体响应由于氧气空缺.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 化学传感器 化学传感器
背景情况:
- 氧化 (WO3) 是气体传感器的一个有前途的材料.
- 制造高效和稳定的WO3基传感器对于环境监测至关重要.
研究的目的:
- 开发和描述用于电化学二氧化 (NO2) 检测的WO3薄膜.
- 为了研究热对WO3薄膜性能和传感器性能的影响.
主要方法:
- 纳米秒脉冲激光沉积WO3薄膜在合金印刷电路板上.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM),原子力显微镜 (AFM),拉曼光谱,X射线衍射 (XRD) 和能量分散式X射线光谱 (EDS) 的表征.
- 电化学传感性能评价用于75°C的NO2检测.
主要成果:
- 随着沉积的WO3薄膜呈现出颗粒形态和较高的W/O比率,与化薄膜相比.
- 热将无形的沉积膜转化为晶体相.
- 随着沉积的薄膜显示出更高的电导率,更低的激活能量 (0.11 eV),以及在75°C时提高30%的NO2传感响应 (5-20 ppm).
- 作为沉积膜的增强传感性能归因于氧气空缺的较高度.
结论:
- 随着沉积的WO3薄膜在NO2检测方面优于化薄膜.
- 氧气空缺在增强WO3膜的电化学传感机制方面发挥着至关重要的作用.
- 开发的基于WO3的传感器为在中等工作温度下对NO2监测提供了有前途的解决方案.
