氧化鋅材料制作傳感器的原理是什么
Wan和Song把氧化鋅的壓電效應(yīng)和半導(dǎo)體效應(yīng)結(jié)合起來，利用它們之間的耦合制作了納米發(fā)電機，可能在未來的微機電系統(tǒng)中有著重大的潛在應(yīng)用。其基本原理如下：在AFM探針接觸到納米線使其變形時，納米線右側(cè)受張應(yīng)力，左側(cè)受壓應(yīng)力，從而產(chǎn)生了沿納米線cl軸的電場(左右側(cè)電場方向相反)。對納米線頂端的電勢采用一級近似得到右側(cè)為正電勢，左側(cè)為負電勢。但是在AFM探針接觸到右側(cè)時，相對于Pt針尖，P型氧化鋅肖特基結(jié)是加反向電壓的(底部，根據(jù)功函數(shù)是歐姆接觸)。AFM探針離開納米棒時，肖特基結(jié)足加正向電壓的。如果納米線頂端存在比較大的Au顆粒，在變形的瞬間納米線左右兩側(cè)會建立電勢，由于Au的存在會很快導(dǎo)通并中和掉由于鋅和氧位移產(chǎn)生的電勢，因此在這種情況下觀測不到電流。
氧化鋅納米材料對外界環(huán)境如溫度、光、濕氣等十分敏感，外界環(huán)境的微小變化會迅速引起其表面或表面離子價態(tài)和電子運動的變化，從而立即引起其電阻的顯著變化，利用此性質(zhì)可制作傳感器。
Wan9等的研究表明氧化鋅納米棒對氫氣和氧氣有很高的敏感性。Li等制備出了單個氧化鋅納米線晶體管，發(fā)現(xiàn)單個納米線晶體管對氧氣有很高的敏感特性。Xue等心41在氧化鋅納米線中摻入Sn形成ZnSnOa納米線，發(fā)現(xiàn)摻入Sn的氧化鋅納米線顯示出對乙醇的敏感度，乙醇含量為百分之一時的敏感度高達2．7，表明對氧化鋅進行適當(dāng)?shù)膿诫s可提高其對外界環(huán)境變化的靈敏性。
