[發明專利]鈷摻雜改性氮化銦傳感器檢測有毒氣體的仿真方法

有效

• 申請號: 202110479957.9
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113223642B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 董海波;李文君;盧卓;羅浩;孫偉虎;梁洪源;譚渝
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G06F30/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.鈷摻雜改性氮化銦傳感器檢測有毒氣體仿真方法，其特征包括：

S1.根據氣體污染物NH₃和H₂S的分子式建立分子球棍模型，構建類石墨烯結構的氮化銦單分子層；

S2.確定鈷元素在氮化銦單分子層表面的能量最低的摻雜方式；

S3.對氣體分子以不同方式靠近鈷摻雜改性的氮化銦單分子層表面的吸附過程進行仿真，得到吸附距離、電荷轉移、吸附能、態密度的數據，

S4.根據S3氣體吸附仿真計算得到的數據，得到鈷摻雜氮化銦傳感器吸附NH₃和H₂S的氣敏機理；確定改性后的傳感器響應。

2.根據權利要求1所述的鈷摻雜改性氮化銦傳感器檢測有毒氣體仿真方法，其特征在于，步驟S1構造類石墨烯InN單分子層，首先切割InN(001)表面；建立4ⅹ4ⅹ1的超晶胞，其中包含16個In原子和16個N原子；設置的真空層避免相鄰分子層之間的相互作用。

3.根據權利要求1所述的鈷摻雜改性氮化銦傳感器檢測有毒氣體仿真方法，其特征在于，步驟S2中選用過渡金屬元素鈷對氮化銦單分子層進行表面摻雜，選取使體系能量最低的摻雜方式，所有計算基于密度泛函理論進行，使用Grimme方法進行DFT-D色散校正。

4.根據權利要求1所述的鈷摻雜改性氮化銦傳感器檢測有毒氣體仿真方法，其特征在于，步驟S2和S3中所有仿真計算的k點設置為7ⅹ7ⅹ1；步驟S3中，將氣體分子放置在距離氮化銦單分子層表面的位置進行吸附仿真。

5.根據權利要求3所述的鈷摻雜改性氮化銦傳感器檢測有毒氣體仿真方法，選取使體系能量最低的摻雜方式的方法，當鈷原子的摻雜位點位于氮原子上方時，鈷原子和摻雜鈷原子前后的氮化銦單分子層能量之差的絕對值最大，此時摻雜體系最穩定。