Ni掺杂ZnO纳米线湿度传感器的制备与性能

采用水热法制备了不同摩尔分数Ni掺杂的ZnO纳米线,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对所制备的材料进行表征分析.采用介电泳方法将其定位到预先设计的Ti/Au叉指电极上形成湿敏传感膜,以此为基础构建湿度传感器并进行传感特性测试分析.结果表明,通过Ni掺杂对材料表面氧缺陷浓度和表面原子活性进行调控,改善了低湿阶段阻抗变化线性度,有效提升了传感器灵敏度、迟滞和响应恢复等性能,同时具有优异的稳定性与重复性.尤其是摩尔分数为5％的Ni掺杂量湿度传感器,在高湿下灵敏度达到96 742.11％,响应时间提升至3 s,远优于未掺杂湿度传感器.此外,还利用复阻抗频谱图与敏感材料表面水分子吸/脱附机制对传感器湿敏传感机理作了进一步研究.