揭示铜掺杂氧化锌薄膜的气敏潜力：喷雾热解法制备及其室温氨气传感性能研究

本综述系统探讨了采用喷雾热解法（Spray Pyrolysis）制备铜掺杂氧化锌（Cu-doped ZnO）纳米薄膜的技术及其气敏特性。研究通过场发射扫描电镜（FESEM）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）等手段证实，Cu掺杂可调控ZnO的晶粒尺寸、能带结构及表面形貌，显著增强对低浓度氨气（NH3）的室温传感响应（灵敏度达15.604?ppm?1），为开发高效室温气体传感器提供了新材料策略。

　　

所需材料（Materials required）

锌 acetate、一水合铜 acetate、氨水均为分析级试剂，购自Himedia公司。

铜掺杂氧化锌薄膜的制备（Fabrication of Cu doped ZnO thin films）

采用喷雾热解技术在玻璃基底上沉积铜掺杂薄膜。基底经丙酮和蒸馏水彻底清洁后，将0.5?M的二水合锌 acetate溶液分装于三个烧杯，分别添加2%、4%和6%的铜 acetate（具体浓度未完整呈现）。

X射线衍射表征（XRD characterization）

图1展示了铜掺杂氧化锌纳米薄膜的XRD图谱。所有衍射峰均显示样品为多晶六方纤锌矿结构，峰取向包括(100)、(002)、(101)、(102)、(110)、(103)和(112)，与标准数据（JCPDS Card No. 01–079–0265）高度吻合。所有样品（CZO1、CZO2和CZO3）均以(002)为优选取向，最强衍射峰位于34.90°。未观察到杂相峰。

结论（Conclusion）

通过喷雾热解技术成功制备了未掺杂及铜掺杂氧化锌薄膜，并系统研究了不同铜浓度对样品结构、光学和形貌特性的影响。结构分析表明，该方法可获得高质量薄膜，且未掺杂ZnO薄膜的衍射峰强度最高。所有薄膜均呈现六方纤锌矿结构，并沿(002)方向优先取向。