半导体金属氧化物(Cu_2O,ZnO)复合材料的制备及性能研究

半导体金属氧化物(Cu_2O,ZnO)复合材料的制备及性能研究
半导体金属氧化物(Cu_2O,ZnO)复合材料的制备及性能研究

半导体金属氧化物(Cu_2O,ZnO)复合材料的制备及性能研究半导体金属氧化物材料,因其独特的物理化学性能和来源丰富等优点,在光催化、化学传感和太阳能电池等方面有着广泛的应用。因此,设计出形貌可控、高效、稳定的半导体功能材料成为当前科学研究的重点。

通过一步水热法合成了一种新型的以孔状Cu2O和还原氧化石墨烯为基础的异质结复合材料(Cu2O-RGO)。阴离子表面活性剂琥珀酸二异辛酯磺酸钠(AOT)作为软模板用于构建新型Cu2O微观结构,抗坏血酸在Cu2O的生长过程中作为还原剂和蚀刻剂,并且

Cu2O的表面刻蚀和GO的还原在反应体系中同时发生。

平均边缘长度约为1.55μm的孔状Cu2O均匀分散在RGO的表面,Cu2O-RGO(2wt%)异质结具有较好的光催化性能和可循环利用性,其H2产量高达64.3μmol/g,相比于单纯Cu2O(12.8μmol/g)光催化性能提高5倍。Cu2O-RGO的光催化性能的提高是由于Cu2O中氧空位和RGO的柔性导电通道共同作用的结果。

Cu2O与石墨烯的协同作用使其在可见光区的吸收范围更广,光生电子-空穴对的复合能力降低,因此认为Cu2O-RGO异质结可以为能源应用提供一种设计高性能光催化剂的方法。通过一步溶剂热法和退火工艺成功制备出由二维多孔氧化锌纳米片自组装而成的多级分层的花状结构。

随后通过滴加不同体积的Pd(NO3

2·2H2O溶液制备了一系列Pd-ZnO复合材料,并用ZnO 和Pd-ZnO复合材料制备了气体传感器,研究了它们在不同工作温度下对各种气体的传感性能。结果表明,与氨气(0.9%)、甲醛(38%)、甲醇(71%)、氢气(35%)、

CO(15%)相比,0.05 wt%Pd-ZnO对丙酮的表现出非常高的选择性(165%)。

此外,于单纯的ZnO相比,该材料具有较低的工作温度和较短的响应-恢复时间(11 s、5 s)。采用水热法,通过改变醋酸铜与醋酸锌的比例成功地制备出了球形Cu2O-ZnO异质结,并对其进行XRD、SEM、TEM、EDS和XPS等表征,系统探究了醋酸锌的加入量对于样品形貌的影响。

结果表明,Zn2+的加入量对Cu2O-ZnO异质结的形貌调控具有重要作用:随着Zn2+加入量的增加,复合材料从截角八面体逐渐变为球状,并且其光催化性能逐渐增强。相比于单纯的

Cu2O(12.5μmol/g),复合材料的光催化产氢性能(129.6μmol/g)提高了10.3倍,这是由于ZnO与Cu2O在材料的表面形成了p-n结,有利于光生电子-空穴对的分离,因此,ZnO的成功复合可以提高材料的光催化性能。

CMOS( 互补金属氧化物半导体)

CMOS 标签:CMOS互补金属氧化物半导体CMOS传感器编辑词条 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor),互补金属氧化物半导体,电压控制的一种放大器件。是组成CMOS数字集成电路的基本单元。它的特点是低功耗。 简介 CMOS 指互补金属氧化物(PMOS管和NMOS管)共同构成的互补型MOS集成电路制造工艺,它的特点是低功耗。由于CMOS中一对MOS组成的门电路在瞬间看,要么PMOS导通,要么NMOS导通,要么都截至,比线性的三极管(BJT)效率要高得多,因此功耗很低。 应用领域 计算机领域 CMOS芯片CMOS常指保存计算机基本启动信息(如日期、时间、启动设置等)的芯片。有时人们会把CMOS和BIOS混称,其实CMOS是主板上的一块可读写的RAM芯片,是用来保存BIOS的硬件配置和用户对某些参数的设定。CMOS可由主板的电池供电,即使系统掉电,信息也不会丢失。CMOS RAM本身只是一块存储器,只有数据保存功能。而对BIOS中各项参数的设定要通过专门的程序。BIOS设置程序一般都被厂商整合在芯片中,在开机时通过特定的按键就可进入BIOS设置程序,方便地对系统进行设置。因此BIOS设置有时也被叫做CMOS设置。 早期的CMOS是一块单独的芯片MC146818A(DIP封装),共有64个字节存放系统信息。386以后的微机一般将MC146818A芯片集成到其它的IC芯片中(如82C206,P

QFP封装),586以后主板上更是将CMOS与系统实时时钟和后备电池集成到一块叫做D ALLDA DS1287的芯片中。随着微机的发展、可设置参数的增多,现在的CMOS RAM 一般都有128字节及至256字节的容量。为保持兼容性,各BIOS厂商都将自己的BIOS 中关于CMOS RAM的前64字节内容的设置统一与MC146818A的CMOS RAM格式一致,而在扩展出来的部分加入自己的特殊设置,所以不同厂家的BIOS芯片一般不能互换,即使是能互换的,互换后也要对CMOS信息重新设置以确保系统正常运行。 数码相机领域 CMOS制造工艺也被应用于制作数码影像器材的感光元件(常见的有TTL和CMOS),尤其是片幅规格较大的单反数码相机。虽然在用途上与过去CMOS电路主要作为固件或计算工具的用途非常不同,但基本上它仍然是采取CMOS的工艺,只是将纯粹逻辑运算的功能转变成接收外界光线后转化为电能,再透过芯片上的模-数转换器(ADC)将获得的影像讯号转变为数字信号输出。 CCD和CMOS的区别CCD与CMOS传感器是当前被普遍采用的两种图像传感器,两者都是利用感光二极管(photodiode)进行光电转换,将图像转换为数字数据,而其主要差异是数字数据传送的方式不同。 如图所示,CCD传感器中每一行中每一个象素的电荷数据都会依次传送到下一个象素中,由最底端部分输出,再经由传感器边缘的放大器进行放大输出;而在CMOS传感器中,每个象素都会邻接一个放大器及A/D转换电路,用类似内存电路的方式将数据输出。 造成这种差异的原因在于:CCD的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真,因此各个象素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理;而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声,因此,必须先放大,再整合各个象素的数据。 由于数据传送方式不同,因此CCD与CMOS传感器在效能与应用上也有诸多差异,这些差异包括: 1. 灵敏度差异:由于CMOS传感器的每个象素由四个晶体管与一个感光二极管构成(含放大器与A/D转换电路),使得每个象素的感光区域远小于象素本身的表面积,因此在象素尺寸相同的情况下,CMOS传感器的灵敏度要低于CCD传感器。 2. 成本差异:由于CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺,可以轻易地将周边电路(如AGC、CDS、Timing generator、或DSP等)集成到传感器芯片中,

相关文档
最新文档