[發明專利]p-n型納米CuO/α-Fe2O3復合半導體材料的制備及其作為氣體敏感材料的應用無效
| 申請號： | 201310176025.2 | 申請日： | 2013-04-26 |
| 公開（公告）號： | CN103257158A | 公開（公告）日： | 2013-08-21 |
| 發明（設計）人： | 曹建亮;王燕;孫廣;李彥偉;付烏有;孟哈日巴拉;張戰營 | 申請（專利權）人： | 河南理工大學 |
| 主分類號： | G01N27/04 | 分類號： | G01N27/04;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 454000 河南省焦作*** | 國省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 納米 cuo fe sub 復合 半導體材料 制備 及其 作為 氣體 敏感 材料 應用 | ||
技術領域
本發明涉及一種p-n型納米CuO/α-Fe2O3復合半導體材料及其制備方法，并將其應用于硫化氫和一氧化碳氣體敏感材料，屬于無機納米材料領域。?
背景技術
為解決半導體電阻式氣敏元件的選擇性問題，吳興惠等(半導體學報15(9)(1994)643)提出了氣敏元件互補增強原理及實現這一原理的元件結構，即N-N型、P-P型、N-P型或P-N型。當氣敏元件的兩種敏感體為不同種導電類型時(N-P型或P-N型)，基于這種原理的新型元件是由兩種不同導電體的敏感體組成：即N-P型(N型敏感體在上，P型在下，輸出信號電壓為N型敏感體兩端的電位差)或P-N型結構(輸出電信號為P型敏感體兩端電位差)。由于互補反饋原理，整體元件的靈敏度與構成它的兩種敏感體的靈敏度之乘積有關，故可使整體氣敏元件對各種氣體的靈敏度得以增強，因此互補A-B組合型氣敏元件可獲得較高的選擇性，并呈現出高穩定性和抗濕能力。?
近年來，新型p-n、n-p型氣敏傳感器引起了極大的研究熱潮：論文Sensors?and?Actuators?B?120(2006)316制備了n-SnO2/p-CuO薄膜材料，該材料在室溫下對10ppmH2S氣體有響應，并表現出很好的抗干擾性。論文Sensors?and?Actuators?B?106(2005)837研制出了p-CuO/n-ZnO氣敏陶瓷，該氣敏陶瓷對還原性氣體有很高的靈敏度和較好的選擇性。論文Sensors?and?Actuators?B?105(2005)449制備了p-CuO修飾的n-SnO2納米帶，這種新型材料在室溫下對3ppm?H2S的氣體就呈現出很高的靈敏度。但是，對于p-n型CuO/α-Fe2O3復合半導體材料的制備及其對硫化氫、一氧化碳敏感性能的研究卻很少。?
基于A-B互補反饋原理，我們采用一種簡便的方法，合成出p-n型納米CuO/α-Fe2O3復合半導體材料的制備方法，并測試了其對硫化氫、一氧化碳的敏感性能。所合成的氣敏材料隨著CuO含量的增大，Cu原子逐漸進入到α-Fe2O3晶相中；球形顆粒的粒徑大小為10-20nm。納米尺度的粒子和p-n結能有效提高其對還原性氣體的敏感性，并?且該材料對硫化氫和一氧化碳氣體敏感性能的測試結果表明其具有高靈敏度。?
發明內容
本發明的目的在于提供一種p-n型納米CuO/α-Fe2O3復合半導體材料的制備方法。采用簡單的方法制備出具有納米結構的p-n型納米CuO/α-Fe2O3復合半導體材料，樣品經焙燒后晶粒小(10～20nm)。其中CuO的摩爾百分含量為5～30％，百分含量易控，實驗所用儀器簡單、操作簡單、成本低廉。?
本發明中p-n型納米CuO/α-Fe2O3復合半導體材料的具體制備方法包括下述步驟：?
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