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单根Sb掺杂ZnO微米线非平衡电桥式气敏传感器的制作与性能
被引量:
4
1
作者
冯秋菊
石博
+5 位作者
李昀铮
王德煜
高冲
董增杰
解
金珠
梁红伟
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期282-288,共7页
通过使用化学气相沉积法,成功制备出超长、大尺寸的Sb掺杂ZnO微米线.基于非平衡电桥原理,利用单根Sb掺杂ZnO微米线作为非平衡电桥的一个桥臂,制作出了可以在室温环境下工作的气敏传感器原型器件.结果表明:室温下测得该传感器对20,50,100...
通过使用化学气相沉积法,成功制备出超长、大尺寸的Sb掺杂ZnO微米线.基于非平衡电桥原理,利用单根Sb掺杂ZnO微米线作为非平衡电桥的一个桥臂,制作出了可以在室温环境下工作的气敏传感器原型器件.结果表明:室温下测得该传感器对20,50,100和200 ppm(1 ppm=10^-6)不同浓度的丙酮及乙醇气体的响应-恢复曲线均呈现为矩形形状,在空气及被测气体中均有稳定的电流值,并随着探测气体浓度的增大,器件的响应值也在逐渐增加.此外,还发现器件对丙酮气体具有更好的选择性,当丙酮气体浓度为200 ppm时,该传感器的响应时间为0.2 s,恢复时间为0.3 s,响应度高达243%.通过与普通电导式气敏传感器对比发现,采用这种非平衡电桥结构传感器可以明显地提高响应度,使响应和恢复时间更快.此外,还研究了器件的气体探测机理.
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关键词
化学气相沉积
Sb掺杂ZnO微米线
非平衡电桥
气敏传感器
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职称材料
单根磷掺杂β-Ga_(2)O_(3)微米线日盲紫外探测器性能
被引量:
3
2
作者
冯秋菊
解
金珠
+4 位作者
董增杰
高冲
梁硕
刘玮
梁红伟
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期1653-1660,共8页
β-Ga_(2)O_(3)是一种新兴的超宽带隙半导体材料,由于具有4.9 eV的带隙、较高的击穿电场(8 MV/cm)及较高的热稳定性和化学稳定性等优良特性,使其成为一种很有前途的半导体材料,在高功率电子器件、气体探测器和日盲紫外(UV)光电探测器等...
β-Ga_(2)O_(3)是一种新兴的超宽带隙半导体材料,由于具有4.9 eV的带隙、较高的击穿电场(8 MV/cm)及较高的热稳定性和化学稳定性等优良特性,使其成为一种很有前途的半导体材料,在高功率电子器件、气体探测器和日盲紫外(UV)光电探测器等领域有着较为广阔的应用前景。本文采用化学气相沉积法(CVD)生长出大尺寸的厘米级磷掺杂β-Ga_(2)O_(3)微米线,并对微米线的表面形貌、晶体结构和成分进行了研究,发现微米线的长度可达0.6~1 cm,直径约为40μm。基于生长出的磷掺杂β-Ga_(2)O_(3)微米线制作了单根磷掺杂微米线的日盲紫外探测器,研究表明未掺杂和磷掺杂β-Ga_(2)O_(3)微米线对254 nm紫外光都具有良好的响应,其中磷含量为2.3%微米线制作的器件,其光电探测性能最好。该磷含量微米线器件在光功率550μW/cm^(2)时,其光电流为3.1μA,暗电流为1.56 nA,光暗电流比约为2×10^(3),上升和下降时间分别为47 ms和31 ms。当光功率为100μW/cm^(2)时,器件的光响应度和外量子效率最大,分别为6.57 A/W和3213%。此外,还对器件的紫外探测机理进行了研究。
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关键词
化学气相沉积
磷掺杂
β-Ga_(2)O_(3)微米线
紫外探测器
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职称材料
生长温度对氧化镓纳米球表面形貌和光学特性的影响
3
作者
冯秋菊
王德煜
+4 位作者
高冲
张建平
李芳
董增杰
解
金珠
《大学物理实验》
2020年第6期43-46,共4页
采用简单的化学气相沉积(CVD)方法,利用氧化镓粉末和碳粉作为生长的原材料,在无金属催化剂的情况下,在硅衬底上生长出了产量高、面积大、而且尺寸均一的β-Ga_(2)O_(3)纳米球,并研究不同生长温度对β-Ga_(2)O_(3)表面形貌和晶体结构的...
采用简单的化学气相沉积(CVD)方法,利用氧化镓粉末和碳粉作为生长的原材料,在无金属催化剂的情况下,在硅衬底上生长出了产量高、面积大、而且尺寸均一的β-Ga_(2)O_(3)纳米球,并研究不同生长温度对β-Ga_(2)O_(3)表面形貌和晶体结构的影响。通过实验分析表明,随着生长温度的升高,衬底上纳米球的数量出现了明显的增多,而且分布变得更加致密,纳米球的直径范围约为200~700 nm。另外,研究还发现样品X射线衍射图谱中(002)衍射峰的半高全宽(FWHM)随着生长温度的升高而变小,结合扫描电子显微镜(SEM)的结果可以得出利用CVD方法制备β-Ga_(2)O_(3)纳米球的最佳生长温度为1200℃。
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关键词
化学气相沉积
β-Ga_(2)O_(3)
纳米球
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职称材料
题名
单根Sb掺杂ZnO微米线非平衡电桥式气敏传感器的制作与性能
被引量:
4
1
作者
冯秋菊
石博
李昀铮
王德煜
高冲
董增杰
解
金珠
梁红伟
机构
辽宁师范大学物理与电子技术学院
大连理工大学微电子学院
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期282-288,共7页
基金
国家自然科学基金(批准号:61574026,11405017)
辽宁省自然科学基金(批准号:2017540572)
大连市科技创新基金项目(批准号:2018J12GX060,2019 J12GX036)资助的课题~~
文摘
通过使用化学气相沉积法,成功制备出超长、大尺寸的Sb掺杂ZnO微米线.基于非平衡电桥原理,利用单根Sb掺杂ZnO微米线作为非平衡电桥的一个桥臂,制作出了可以在室温环境下工作的气敏传感器原型器件.结果表明:室温下测得该传感器对20,50,100和200 ppm(1 ppm=10^-6)不同浓度的丙酮及乙醇气体的响应-恢复曲线均呈现为矩形形状,在空气及被测气体中均有稳定的电流值,并随着探测气体浓度的增大,器件的响应值也在逐渐增加.此外,还发现器件对丙酮气体具有更好的选择性,当丙酮气体浓度为200 ppm时,该传感器的响应时间为0.2 s,恢复时间为0.3 s,响应度高达243%.通过与普通电导式气敏传感器对比发现,采用这种非平衡电桥结构传感器可以明显地提高响应度,使响应和恢复时间更快.此外,还研究了器件的气体探测机理.
关键词
化学气相沉积
Sb掺杂ZnO微米线
非平衡电桥
气敏传感器
Keywords
chemical vapor deposition
Sb doped ZnO microwires
non-balance electric bridge
gas sensor
分类号
TN304 [电子电信—物理电子学]
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
单根磷掺杂β-Ga_(2)O_(3)微米线日盲紫外探测器性能
被引量:
3
2
作者
冯秋菊
解
金珠
董增杰
高冲
梁硕
刘玮
梁红伟
机构
辽宁师范大学物理与电子技术学院
大连理工大学微电子学院
出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期1653-1660,共8页
基金
国家自然科学基金(12075045)
辽宁省自然科学基金(2020-MS-243)
教育部产学合作协同育人项目(202101075011)资助。
文摘
β-Ga_(2)O_(3)是一种新兴的超宽带隙半导体材料,由于具有4.9 eV的带隙、较高的击穿电场(8 MV/cm)及较高的热稳定性和化学稳定性等优良特性,使其成为一种很有前途的半导体材料,在高功率电子器件、气体探测器和日盲紫外(UV)光电探测器等领域有着较为广阔的应用前景。本文采用化学气相沉积法(CVD)生长出大尺寸的厘米级磷掺杂β-Ga_(2)O_(3)微米线,并对微米线的表面形貌、晶体结构和成分进行了研究,发现微米线的长度可达0.6~1 cm,直径约为40μm。基于生长出的磷掺杂β-Ga_(2)O_(3)微米线制作了单根磷掺杂微米线的日盲紫外探测器,研究表明未掺杂和磷掺杂β-Ga_(2)O_(3)微米线对254 nm紫外光都具有良好的响应,其中磷含量为2.3%微米线制作的器件,其光电探测性能最好。该磷含量微米线器件在光功率550μW/cm^(2)时,其光电流为3.1μA,暗电流为1.56 nA,光暗电流比约为2×10^(3),上升和下降时间分别为47 ms和31 ms。当光功率为100μW/cm^(2)时,器件的光响应度和外量子效率最大,分别为6.57 A/W和3213%。此外,还对器件的紫外探测机理进行了研究。
关键词
化学气相沉积
磷掺杂
β-Ga_(2)O_(3)微米线
紫外探测器
Keywords
chemical vapor deposition
phosphorus-doped
β-Ga_(2)O_(3)microwire
UV photodetector
分类号
O472.2 [理学—半导体物理]
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职称材料
题名
生长温度对氧化镓纳米球表面形貌和光学特性的影响
3
作者
冯秋菊
王德煜
高冲
张建平
李芳
董增杰
解
金珠
机构
辽宁师范大学物理与电子技术学院
出处
《大学物理实验》
2020年第6期43-46,共4页
基金
辽宁省自然科学基金(2020-MS-243)
2020年辽宁师范大学教师指导本科生科研训练项目(CX202002072)。
文摘
采用简单的化学气相沉积(CVD)方法,利用氧化镓粉末和碳粉作为生长的原材料,在无金属催化剂的情况下,在硅衬底上生长出了产量高、面积大、而且尺寸均一的β-Ga_(2)O_(3)纳米球,并研究不同生长温度对β-Ga_(2)O_(3)表面形貌和晶体结构的影响。通过实验分析表明,随着生长温度的升高,衬底上纳米球的数量出现了明显的增多,而且分布变得更加致密,纳米球的直径范围约为200~700 nm。另外,研究还发现样品X射线衍射图谱中(002)衍射峰的半高全宽(FWHM)随着生长温度的升高而变小,结合扫描电子显微镜(SEM)的结果可以得出利用CVD方法制备β-Ga_(2)O_(3)纳米球的最佳生长温度为1200℃。
关键词
化学气相沉积
β-Ga_(2)O_(3)
纳米球
Keywords
chemical vapor deposition
β-Ga_(2)O_(3)
nanospheres
分类号
O4-33 [理学—物理]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
单根Sb掺杂ZnO微米线非平衡电桥式气敏传感器的制作与性能
冯秋菊
石博
李昀铮
王德煜
高冲
董增杰
解
金珠
梁红伟
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
下载PDF
职称材料
2
单根磷掺杂β-Ga_(2)O_(3)微米线日盲紫外探测器性能
冯秋菊
解
金珠
董增杰
高冲
梁硕
刘玮
梁红伟
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
下载PDF
职称材料
3
生长温度对氧化镓纳米球表面形貌和光学特性的影响
冯秋菊
王德煜
高冲
张建平
李芳
董增杰
解
金珠
《大学物理实验》
2020
0
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职称材料
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