GaN纳米线的制备及其气敏特性研究

发布时间：2020-06-26 01:05

【摘要】：随着物联网技术的普及,人工智能的飞速发展,亟需可集成、高灵敏度、高稳定性、及低功耗的微纳传感器。但是,目前的半导体气体传感器,通常采用微纳颗粒作为敏感材料,其工作温度高(300℃)功耗大,并且稳定性差。作为第三代半导体的GaN材料,具有耐高温、禁带宽度宽、以及击穿电压高等优异特性。相应的,与其他半导体纳米材料相比,GaN单晶纳米线具有良好的稳定性。本论文采用自组装的MOCVD系统生长一维有序的单晶GaN纳米线,并通过几种方法对生长的GaN纳米线进行结构表征,表征结果表明纳米线是单晶纤锌矿GaN,在365nm激发下的光致发光测量显示在约3.4eV附近的边缘发射峰。利用其作为敏感材料,对主要的大气污染物NO_2气体进行检测,并研究其在紫外光照射下的气敏特性。GaN突出的热稳定性及化学稳定性弥补了传感器对工作温度要求高、化学稳定性差的缺点。纳米线结构能克服材料集成中所面临的晶格失配和热失配等问题,纳米线低阻互联可以大大改善纳米线与电极间高阻和不稳定连接。并且自组装的制备微纳器件的方法可以提高器件制备效率,促进微纳器件的大规模生产。实验测试结果表明:本文所制GaN纳米线可检测到ppb级别的NO_2气体,并且具有良好的稳定性和重复性;紫外光照可以增加GaN纳米线的灵敏度,加快其响应速度,具有低温工作(可在室温下工作)以及稳定性好的优点。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB383.1;TQ133.51

【参考文献】

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本文编号：2729589