1、氧化鋅是一種重要的寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有良好的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)，在傳感器等高科技領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。有序氧化鋅納米陣列因其較高的比表面積及較快的電子傳輸能力，是理想的氣敏材料。然而，納米陣列的制備技術(shù)依舊是個(gè)挑戰(zhàn)。本文采用溶液生長(zhǎng)法可控制備氧化鋅納米陣列并對(duì)其氣敏性能及響應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究，主要內(nèi)容如下:
　　 (1)采用化學(xué)溶液法，實(shí)現(xiàn)氧化鋅納米棒和納米管陣列在陶瓷管基底上的可控制備。該方法具有成本低、工藝簡(jiǎn)單、耗能少以及產(chǎn)率高

2、等特點(diǎn)。研究結(jié)果表明:氧化鋅納米棒和納米管煅燒前后均為單晶，沿c軸方向生長(zhǎng)。氧化鋅納米棒和管的直徑和長(zhǎng)度以及管的深度隨生長(zhǎng)時(shí)間的增加而變大;氧化鋅納米陣列中結(jié)構(gòu)單元的密度隨鍍膜溶液和生長(zhǎng)溶液中鋅離子濃度的增大而增加。
　　 (2)對(duì)氧化鋅納米棒和納米管陣列的氣敏性能進(jìn)行了研究，并對(duì)靈敏度的差異進(jìn)行了解釋。結(jié)果表明:氧化鋅納米陣列傳感器具有較短的響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間以及較高的穩(wěn)定性，對(duì)二氧化氮和乙醇的最佳工作溫度分別為230℃和355℃

3、。在最佳工作溫度條件下，氧化鋅納米棒陣列對(duì)乙醇和二氧化氮的靈敏度均高于氧化鋅納米管陣列。結(jié)合Raman、PL及XPS光譜對(duì)氧化鋅納米陣列的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。與氧化鋅納米管陣列相比，氧化鋅納米棒陣列中含有較多的供體（Vo和Zni）以及活性氧組分，較少的受體（VZn，Oi和OZn），該原因?qū)е卵趸\納米棒陣列的氣敏性能優(yōu)于氧化鋅納米管陣列。另外，我們還對(duì)氧化鋅納米陣列的響應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了解釋。
　　 (3)摻金后的氧化鋅納米陣列對(duì)還原性

4、氣體，如甲烷有較高的響應(yīng)。金的引入可能增加了氧氣的吸附位點(diǎn)，促進(jìn)氧化鋅納米陣列對(duì)甲烷的響應(yīng)。另外，我們還對(duì)氧化銦納米材料進(jìn)行鋅摻雜以提高氧化銦的氣敏性能。摻雜摩爾比為0.0376的鋅摻雜氧化銦納米材料在工作溫度為230℃時(shí)，對(duì)93ppm乙醇靈敏度為103，是未摻雜氧化銦納米材料靈敏度的1.8倍;當(dāng)工作溫度為161℃時(shí)，對(duì)10ppm二氧化氮靈敏度為249，是未摻雜氧化銦納米材料靈敏度的3.8倍。該材料具有最佳工作溫度低，靈敏度高，選擇性好