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半导体氧化物气体传感器具有低廉的成本、优异的性能以及成熟的技术,因此在环境气体检测、医疗和农业等方面被广泛地应用。然而半导体氧化物气体传感器通常采用高温的方式来克服较高的反应活化能,以实现快速的响应和拥有较高的灵敏度。但是高温加热的方式容易带来安全隐患,尤其是在有易燃和易爆的气体存在时。并且传感器件经常在高温下工作会大大的降低器件的使用寿命。 根据研究表明,紫外光激发的方式可以代替高温加热并实现传感器室温下工作。但目前对紫外光激发的研究才刚刚起步,在材料的制备、器件的结构以及光激发机理等方面还有待研究。 本论文主要包括以下内容: (1)分别采用水浴和共沉淀的方法合成了以乙醇为溶剂的ZnO量子点和SnO2纳米棒,利用物理搅拌的方式将这两种材料进行复合,并研究了材料的紫外光激发气敏性能,证明了光激发可以降低传感器件的工作温度。 (2)采用物理吸附的方法制备了ZnO量子点/SnO2纳米片复合敏感材料,提出了光激发能够实现室温检测,并且可以加快材料的响应恢复速率。 本论文为了探究光激发条件下敏感材料的气敏性能,选用低功耗发光二极管作为激发光源,以半导体氧化物SnO2和ZnO为材料体系。将ZnO量子点分别吸附在SnO2纳米片和SnO2纳米棒上,进行复合光敏化SnO2纳米材料,在光激发的作用下实现对被测气体的室温检测。这种吸附敏化行为有易于光线在材料内部的扩散,增大了材料对紫外光的利用效率,同时为气体扩散转移提供更多途径,在对性能的分析过程中深入研究光激发的机理,为开发新型光激发气体传感器提供理论及实践支持。