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作者：刘晓汝;贾正阳;光炬旭;韩丹;桑胜波;
单位：太原理工大学电子信息与光学工程学院;太原理工大学微纳传感与人工智能感知山西省重点实验室;
摘要：【目的】研究了氮化镓（GaN）和聚苯胺（PANI）复合材料在室温下对氨气（NH_3）的气敏特性。【方法】以氧化镓（Ga_2O_3）为镓源，采用原位氮化法制备了GaN微米结构，将GaN和苯胺单体预复合后，通过原位聚合法制备了GaN/PANI气敏传感器并对样品进行了一系列表征。【结果】结果表明GaN与PANI成功复合，GaN微米结构表面与网状PANI结合，从而为气体吸附提供了更多表面位点。测试并对比纯GaN和GaN/PANI复合材料的气敏特性，在室温低湿度条件下，GaN/PANI气敏传感器对体积分数100×10~(-6)的NH_3响应度可达80.73%，是相同体积分数的NH_3下纯GaN的1.7倍；另外，纯GaN的检测下限为1×10~(-6)，而GaN/PANI复合气敏传感器的检测下限可达到1×10~(-9)。进一步分析GaN/PANI气敏传感器的传感机理，丰富的复合材料界面显著提升GaN/PANI传感器的气敏性能。GaN/PANI气敏传感器设计为室温下检测NH_3提供可靠方案。
关键词：GaN/PANI;;NH_3气敏传感器;;原位氮化法;;原位聚合法
基金资助：国家自然科学基金（62031022,52375572）;; 山西省重点研发计划项目（202102030201003）;; 山西浙大新材料与化工研究院研发项目（2022SX-AT001）;; 山西省水利科学技术研究推广项目（2023GM16）
