[发明专利]一种纳米结构的半导体

说明书

本发明公开了一种纳米结构的半导体，本发明以氧化铟、氧化锡、及二氧化钛等金属氧化物半导体为研究主体，以通过半导体材料纳米结构化提高其性能为目的，纳米结构与材料气敏、光催化性能之间的关系。通过在In2O3/SnO2复合网状纳米纤维（ISc）上负载La0.7Sr0.3FeO3纳米粒子获得了一种具有抗湿能力的三甲胺气体（TMA）敏感材料（LISc）。

技术领域

本发明涉及纳米半导体领域，其中所涉及一种纳米结构的半导体。

背景技术

半导体材料在催化、传感、光学器件及光电转化等众多领域具有重要的应用价值。伴随纳米技术的发展，传统的块体半导体材料已无法满足现代工业对材料的需求。纳米结构的半导体材料与块体材料相比具有粒子尺寸小，比表面积大，表面活性位点多等优点，材料的纳米结构化为优化材料性能提供了无限可能，甚至在解决环境与能源问题上也被寄予了厚望。尤其是功能导向的半导体纳米材料的设计合成已成为现阶段的研究热点之一。经济社会持续发展带来的环境以及能源问题促使人们不断探索新的解决途径。在经济高速发展的过程中，环境中的有毒，有害，易燃，易爆气体的监测与控制已成为必须解决的问题之一，而气体传感器的出现为解决这一问题开辟了新的途径。

发明内容

本发明为了解决上述问题，从而提供一种纳米结构的半导体。

本发明以氧化铟、氧化锡、及二氧化钛等金属氧化物半导体为研究主体，以通过半导体材料纳米结构化提高其性能为目的，纳米结构与材料气敏、光催化性能之间的关系。通过在In2O3/SnO2复合网状纳米纤维（ISc）上负载La0.7Sr0.3FeO3纳米粒子获得了一种具有抗湿能力的三甲胺气体（TMA）敏感材料（LISc）。

当湿度达到85%时，此传感材料制成的传感器对1ppm TMA仍有很灵敏的响应，灵敏度可以达到6。经过60天连续测试后，我们可以看出在不同浓度的TMA气氛中，LISc传感器的响应随时间延长几乎不变，说明其稳定性很高。高效、灵敏、稳定的TMA敏感性能主要得益于所得复合材料的异质结构和多孔网状结构。

采用异丙醇和甘油的混合溶剂，通过调控实验参数分别合成了球状铟甘油盐前驱体和由纳米片组装的多级花状的空心铟甘油盐前驱体，所得前驱体经过热处理（在空气气氛中350°C煅烧2h）即可得到对应的由约30nm粒子组成的纳米球状和由薄片组装的多级花状空心In2O3纳米材料。以异丙醇钛和甘油为反应原料，在无模板的条件下，以溶剂热法合成了多级花状钛甘油盐。通过调变异丙醇钛的浓度及异丙醇混合溶剂的用量来调控钛甘油盐前驱体的形貌。我们发现异丙醇钛的浓度及异丙醇混合溶剂的用量对前驱体的形貌有很大的影响。

具体实施方式

对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明以氧化铟、氧化锡、及二氧化钛等金属氧化物半导体为研究主体，以通过半导体材料纳米结构化提高其性能为目的，纳米结构与材料气敏、光催化性能之间的关系。通过在In2O3/SnO2复合网状纳米纤维（ISc）上负载La0.7Sr0.3FeO3纳米粒子获得了一种具有抗湿能力的三甲胺气体（TMA）敏感材料（LISc）。

当湿度达到85%时，此传感材料制成的传感器对1ppm TMA仍有很灵敏的响应，灵敏度可以达到6。经过60天连续测试后，我们可以看出在不同浓度的TMA气氛中，LISc传感器的响应随时间延长几乎不变，说明其稳定性很高。高效、灵敏、稳定的TMA敏感性能主要得益于所得复合材料的异质结构和多孔网状结构。

采用异丙醇和甘油的混合溶剂，通过调控实验参数分别合成了球状铟甘油盐前驱体和由纳米片组装的多级花状的空心铟甘油盐前驱体，所得前驱体经过热处理（在空气气氛中350°C煅烧2h）即可得到对应的由约30nm粒子组成的纳米球状和由薄片组装的多级花状空心In2O3纳米材料。

以异丙醇钛和甘油为反应原料，在无模板的条件下，以溶剂热法合成了多级花状钛甘油盐。通过调变异丙醇钛的浓度及异丙醇混合溶剂的用量来调控钛甘油盐前驱体的形貌。我们发现异丙醇钛的浓度及异丙醇混合溶剂的用量对前驱体的形貌有很大的影响。对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。