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水熱法成長摻鎵氧化鋅奈米線應用於一氧化碳氣體感測之研究
(2010) 潘俊良; Jun Liang Pan
本研究係利用水熱法成長氧化鋅奈米線製成感測元件，並改變不同之鎵摻雜量，藉此探討一氧化碳氣體感測特性。首先，利用溶膠凝膠法製備氧化鋅材料，以旋轉塗佈製備一層氧化鋅種子層，加以進行不同溫度的退火處理，再以此當作基底成長氧化鋅奈米線，再探討其CO感測特性。實驗結果發現，種子層經500 C退火處理後成長的奈米線具有最佳(002)優先成長方向而種子層經700 C 退火處理後成長的氧化鋅奈米線可得到最佳長寬比，且在感測溫度250 C、CO濃度為200 ppm時具有最佳的感測靈敏度。另一方面，本研究分別以500 C及700 C退火種子層當作基底，在水熱法環境分別摻雜0.5 at. %、1 at. %、2 at.%的硝酸鎵成長氧化鋅奈米線，發現摻鎵濃度增加，氧化鋅奈米線的長寬比會降低，且經由700 C退火處理成長摻雜0.5 at. %硝酸鎵氧化鋅奈米線在感測溫度200 C時具有最佳的感測靈敏度，可達到12.64。最後，藉由改變水熱法溫度成長摻鎵氧化鋅奈米線，發現種子層700 C退火當作基底，在85 C條件下成長摻鎵氧化鋅奈米線具有最佳的長寬比，在感測溫度200 C時具有最佳的CO感測靈敏度為14.48。