2023年6月26日，top期刊《Sensors and Actuators B: Chemical》在线发表了云南师范大学能源与环境科学学院郝瑞亭教授和华南师范大学广东省光学信息材料与技术重点实验室王耀教授课题组合作研究最新成果《Cauliflower-like Copper Zinc Tin Sulfur for ppb-Level NO2 Sensing at Room Temperature》。云南师范大学能源与环境科学科学学院为第一作者兼通讯作者单位。

ABSTRACT

Structure nanocrystallization dramatically enhances the specific surface area and is one of the most popular methods for preparing high-performance gas sensing materials. However, most of the preparation methods are suffering high-cost and long time-consuming. This work synthesized Cu2ZnSnS4 (CZTS), a cost-effective and stable direct-bandgap semiconductor with cauliflower-like morphology by facile solution drop coating and low-temperature annealing. The morphology and gas sensing performance of CZTS films could be modulated by controlling the annealing time. The gas sensors showed a significant response toward ppb-level NO2 (1.287 toward 50 ppb) with a short response, recovery time, and high selectivity at room temperature (25°C). It is worth mentioning that the limit of detection is 50 ppb, which is the first report on the ppb-level detection ability of CZTS-based NO2 gas sensors. The enhanced sensitivity of the cauliflower-like CZTS nanocrystal-based gas sensor can be ascribed to the small grain size, large specific surface area for effective gas diffusion, and excellent conductivity of the spherical packed structure.

https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.134212

郝瑞亭教授基本情况介绍：

郝瑞亭

光电材料与器件，博士，教授，博士生导师、硕士生导师。西南联合研究生院博导，云南省青年拔尖人才，云南师范大学联大学者。

个人简介：

郝瑞亭，男，教授，博士，博士生导师，西南联合研究生院博导，云南省青年拔尖人才（2018年入选），云南师范大学联大学者。长期开展新型红外探测材料及器件、海洋探测技术及装备、太空碎片抓捕技术等方面的研究，部分技术已在应用单位进行成果转化。研发出锑化物短、中、长波单波段及双波段红外探测器；研制出某新型水下目标探测系统；开发了一种新型太空碎片在轨抓捕技术，已完成样机研制，正在进行相关实验工作。主持科技委、国家自然科学基金、教育部博士点基金等项目10余项，获授权发明专利12项，均为第一发明人。发表学术论文60多篇。

联系方式：ruitinghao@126.com

学术任职及兼职：

光学学会会员，云南省科技奖励专业评审委员会评审专家，Applied Surface Science、JCG等多个期刊审稿人。

主要招生专业：

农业工程、农业电气化与自动化、半导体物理、凝聚态物理、光电科学与工程

主要研究领域：

1、锑化物红外探测材料与器件

2、光学超构表面与光场调控技术

3、海洋探测系统及装备

4、太空小目标探测及抓捕技术

学历及研究简历：

2005年9月-2008年6月，中国科学院半导体研究所，博士研究生，微电子与固体电子学；

2002年9月-2005年6月，云南大学，硕士研究生，凝聚态物理

近三年代表论文和著作：

1. Yong Li, Xiao-Ming Li, Rui-Ting Hao^*, Jie Guo, Yu Zhuang, Su-Ning Cui, Guo-Shuai Wei, Xiao-Le Ma, Guo-Wei Wang^*, Ying-Qiang Xu, Zhi-Chuan Niu, and Yao Wang, “Growth of high quality InSb thin films on GaAs substrates by molecular beam epitaxy method with AlInSb/GaSb as compound buffer layers”, Chin. Phys. B, 2021, 30, 2:028504 (SCI)

2. Yong Li, Xiaoming Li, Ruiting Hao^*, Jie Guo^*, Yunpeng Wang, Abuduwayiti Aierken, Yu Zhuang, Faran Chang, Kang Gu, Guoshuai Wei, Xiaole Ma, Guowei Wang^*, Yingqiang Xu, Zhichuan Niu, “MBE growth of high quality AlInSb/GaSb compound buffer layers on GaAs substrates”,  Optical and Quantum Electronics, 2020, 52:138 (SCI)

3. Ruiting Hao^*, Yang Ren, Sijia Liu, Jie Guo, Guowei Wang, Yingqiang Xu, Zhichuan Niu, “Fabrication and characterization of high lattice matched InAs/InAsSb superlattice infrared photodetector”,  Journal of Crystal Growth, 2017, 470:33-36 (SCI)

4. Ruiting Hao^*, Yang Ren, Sijia Liu, Jie Guo, Guowei Wang, Yingqiang Xu, Zhichuan Niu, “Low-defect surfaces of Low-temperature GaSb thin films on GaSb substrates”, J. Infrared Millim. Waves, 2017, 36(2):158 (SCI)

5. Yang Ren, Rui-Ting Hao^*, Si-Jia Liu, Jie Guo, Guo-Wei Wang, Ying-Qiang Xu, Zhi-Chuan Niu, “High Lattice Match Growth of InAsSb Based Materials by Molecular Beam Epitaxy”,  Chinese Physics Letter, 2016, 33 12 128101(SCI)

近五年获奖成果和荣誉称号：

1、2018入选云南省青年拔尖人才；

2、2022年入选云南师范大学联大学者；

近三年主持的国家级项目：

1、国家任务，XXXX红外探测器组件研究，2021.12— 2024.12，1300万元，在研，主持

2、国家任务，XXXX探测系统研究，2020.12—2022.12， 100万元，在研，主持         

3、国家自然科学基金委员会，面上项目，低暗电流InAs/InAsSb II类应变超晶格红外探测材料的制备及相关基础研究, 2018.01—2021.12, 72.2万元, 已结题, 主持

近三年主讲课程（研究生、本科生）：

1、半导体测试技术，本科生

2、半导体材料测试分析，本科生

3、新能源产品检测技术，本科生

4、农业传感与信息获取技术，研究生

参考来源：https://solar.ynnu.edu.cn/info/1187/3100.htm