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众所周知,物联网是一个实体的网络架构。它由传感器、电子设备、软件和网络连接组成。通过物联网这个架构,能充分发挥这些实体收集和交换数据的功能。传感器作为物联网的关键模块,其性能将直接决定物联网的性能。而在庞大的传感器大家庭中,气体传感器是非常重要的成员之一,它能把化学信息从一个特定目标分量转换到总量来分析有用信号的浓度。这种传感器已经广泛地应用于众多领域,例如:医学诊断、食品加工、汽车燃料控制、环境监测和航天器。随着物联网的快速发展,对气体传感器提出了更高的要求,例如:低成本、简单的制备工艺、低能耗、小尺寸以及易于与集成电路集成等。鉴于以上的要求,半导体金属氧化物SnO2,ZnO,TiO2,NiO,WO3等)被认为是制备以上气体传感器的优选材料。在这些半导体金属氧化物中,二氧化锡作为一个n型半导体材料,室温下的禁带宽度为Eg=3.6 eV,并且其具有价格低廉、环境友好等优点,以二氧化锡材料的气态传感器都展现了较好的灵敏度和响应、恢复速度等,因此,很多研究者已经致力于制备二氧化锡气敏传感器,并不断地通过各种办法提升其性能。这其中金属修饰和掺杂被认为是一种简单高效的方法来提升二氧化锡传感器的性能。然而大多数研究者选择贵金属(Au,Ag,Pt,Pd等)来表面修饰或掺杂复杂的SnO2纳米结构,上述方法的确可以提高了二氧化锡气敏传感器的性能,但是其相对较高的制作成本和复杂SnO2纳米晶合成工艺将严重制约这种传感器的商业应用。 本文通过简单的一步水热法合成了未掺杂和锌掺杂的二氧化锡纳米粒子。通过调节锌原子的掺入量,我们制备了未掺杂,2%,4%,6%,8%,10%锌原子掺杂浓度的SnO2纳米晶。利用以上获得的SnO2纳米晶分别制备了气敏传感器并测试了它们的气敏特性。所有的探测器都对乙醇气体显示了良好的探测性能。同时我们也发现这些气敏探测器的性能依赖于锌的掺入量,当锌原子掺入量从0%升到4%时,传感器的性能逐渐升高,在4%时显示了最高的探测器性能,当掺杂浓度进一步提高时(从4%到10%时),传感器的性能又逐渐降低。基于我们实验数据,我们认为Zn掺杂导致了SnO2表面不同程度的能带弯曲,进而在表面造成了一个电子的聚集层。从而影响了具体的传感器性能。我们也提出了一个合理物理模型去解释Zn掺杂对SnO2探测器性能的影响机制。这也将为利用掺杂提高气敏传感器的性能提供一个可行的路径。