The invention belongs to the technical field of nanomaterials, and provides a nitric oxide gas sensor based on SnSe2/SnO2 heterojunction, a preparation process and application. Nitric oxide gas sensor based on SnSe2/SnO2 heterojunction is mainly composed of gas-sensing material and heating substrate, the gas-sensing material is coated on the surface of the heating substrate, and the coating thickness is 1-100 micron. The gas-sensing material is composed of heterojunction composite nanomaterials formed by tin diselenide and tin dioxide. The invention adopts thermal oxidation method to obtain a new type of heterojunction composite nanomaterial, which has the advantages of convenient acquisition of raw materials, low cost, simple preparation process, low investment in equipment and simple process flow for two-dimensional semiconductor heterojunction preparation. The nitric oxide sensor made of tin diselenide and tin dioxide heterojunction composite nanomaterials has a working temperature of 120 C, and can realize the integration of materials and silicon-based microelectronics.
【技术实现步骤摘要】
一种基于SnSe2/SnO2异质结的二氧化氮气体传感器、制备工艺及应用
本专利技术属于纳米材料
,具体涉及一种基于SnSe2/SnO2异质结的二氧化氮气体传感器、制备工艺及应用。
技术介绍
气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器,根据电信号的强弱就可以得到环境中待测气体存在情况等信息。二氧化氮是一种有毒性气体,在酸雨和臭氧形成过程中起着重要作用,人类生产活动中的二氧化氮主要来自高温燃烧过程的释放,比如机动车尾气、锅炉废气的排放等。当环境中二氧化氮浓度达到20ppm时,就会对人体生命健康立即造成严重危害。因此如何快速准确地检测出二氧化氮的含量为保护人身安全提供依据成为本领域的一大热点问题。用于检测二氧化氮的半导体气体传感器在工业排气、汽车尾气检测等领域中具有广阔的应用背景,在这些环境下传感器的最佳工作温度通常要求在200℃~400℃。但这种半导体气体传感器在低温条件下对气体的特性并不理想,通常需要在气敏传感器元件上安装加热丝,使元件满足最佳工作温度,增强气敏传感器的敏感特性。但将元件提升较高的温度,不仅增加能量的功耗,也容易使元件性能恶化,缩短使用寿命。近年来,有研究表明利用二维半导体材料制成的气体传感器可以实现较低温度下工作,如利用二硒化锡(SnSe2)制成的二氧化氮气体传感器的最佳工作温度在室温条件下,同时该传感器对氨气也有着较好的响应度。也有研究表明,对二维材料通过氧等离子体表面处理和热氧化等方法生成的复合材料导电性和气敏特性都得到了增强,可有效的降低气体传感器的工作温度,延长元件使用寿命。因此,制备出一种工艺步骤简单,成本低 ...
【技术保护点】
1.一种基于SnSe2/SnO2异质结的二氧化氮气体传感器,其特征在于,所述的基于SnSe2/SnO2异质结的二氧化氮气体传感器主要由气敏材料和加热基板组成,所述气敏材料涂覆在所述加热基板表面,涂覆厚度为1μm~100μm;所述气敏材料成分为二硒化锡和二氧化锡形成的异质结复合纳米材料。
【技术特征摘要】
1.一种基于SnSe2/SnO2异质结的二氧化氮气体传感器,其特征在于,所述的基于SnSe2/SnO2异质结的二氧化氮气体传感器主要由气敏材料和加热基板组成,所述气敏材料涂覆在所述加热基板表面,涂覆厚度为1μm~100μm;所述气敏材料成分为二硒化锡和二氧化锡形成的异质结复合纳米材料。2.根据权利要求1所述的基于SnSe2/SnO2异质结的二氧化氮气体传感器,其特征在于,所述二硒化锡和二氧化锡异质结复合纳米材料是通过热氧化法在片状二硒化锡表面生长颗粒状二氧化锡构成。3.根据权利要求1或2所述的基于SnSe2/SnO2异质结的二氧化氮气体传感器,其特征在于,所述片状二硒化锡尺寸为300nm~500nm。4.根据权利要求3所述的基于SnSe2/SnO2异质结的二氧化氮气体传感器,其特征在于,所述加热基板为正面带有纯金电极的氧化铝基板,背面带有发热电阻丝,发热温度可达350℃。5.根据权利要求3所述的基于SnSe2/SnO2异质结的二氧化氮气体传感器,其特征在于,所述加热基板为正面带有纯金电极的氧化铝基板,背面带有发热电阻丝,发热温度可达350℃。6.一种基于SnSe2/SnO2异...
【专利技术属性】
技术研发人员:李晓干,李欣宇,王明峰,顾丁,刘航,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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