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学术讲座 - 黑磷气体传感器

2023-04-17

气体检测在工业生产、医学检测、环境监控等领域应用广泛,半导体气体传感器因其体积小、易于加工、功耗低等优点在研究与应用中收到广泛关注。黑磷(Black phosphorus, BP)是一种P型二维材料,具有独特的各向异性、可调直接带隙结构、高比表面积和载流子迁移率的特点,是一种理想的超低浓度气敏材料。本研究以超低浓度气体检测为目标,在技术开发方面,黑磷的加工制备传统方法全流程需在手套箱中完成,操作复杂,效率低,研究了一种无需手套箱的黑磷气体传感器制备方法,所制备的黑磷气体传感器室温下可检测低至25 ppb的NO2,并在此基础上使用BV对黑磷体传感器进行表面修饰,提高其抗湿性与响应值,并抑制噪声。最后在黑磷表面合成SnO量子点改变其选择性,证明了基于黑磷的系列气体传感器的可能。黑磷由于其带隙可调,从块状的0.3 eV增加至到单层的2.0 eV,可探测可见光至红外,在光电探测领域具有广泛的潜力。