Các kết quả này chỉ ra rằng các cảm biến có độ nhạy lớn nhất tại vùng điện áp Vcc trong khoảng từ 1,2 V đến 2,0 V. Cảm biến cho độ nhạy cao nhất ứng với mẫu ZnO pha tạp 0,5% Pd như biểu diễn trên hình 3.13. Có thể nhận thấy rõ vai trò xúc tác của Pd trong vật liệu ZnO; khi pha tạp Pd với nồng độ vừa đủ nhỏ, độ nhạy của cảm biến tăng gấp hai lần so với chưa pha tạp Pd và khi tăng nồng độ pha tạp Pd có sự dịch chuyển điểm cực đại độ nhạy về phía nhiệt độ thấp.
Để thấy rõ hơn vai trò của Pd lên độ nhạy của cảm biến chúng ta xem hình 3.13. Ở đây, giá trị nhiệt độ hoạt động cho độ nhạy cao nhất đạt được khi Vcc = 1,7 V, tương ứng với nhiệt độ hoạt động là 250 oC và nồng độ Pd pha vào ZnO là 0,5% khối lượng, sau đó cùng với sự tăng nồng độ Pd độ nhạy của cảm biến giảm dần. Điều này có thể lý giải như sau: khi ZnO pha tạp Pd ở nồng độ thấp (cỡ 0,5%), các hạt Pd trên bề mặt ZnO hoạt động như chất xúc tác phân ly các phân tử khí hyđrô và oxy thành các nguyên tử có hoạt tính cao, chúng tràn ra trên bề mặt chất bán dẫn ZnO, hấp phụ vào về mặt vật liệu, giảm hàng rào thế giữa các hạt, do đó làm tăng tốc độ phản ứng hóa học bề mặt vật liệu và làm tăng độ nhạy của cảm biến. Đây là cơ chế nhạy hóa (xem hình 1.13-trang 26). H2: 25 %LEL Thđ = 250 oC 10 20 30 40 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Nồng độ Pd pha tạp trong ZnO (%)
Đ ộ nh ạy ( m V )