几种特殊形貌宽带隙N型氧化物半导体的合成及其气敏性能的研究

发布时间：2024-06-04 20:28

　　近年来,越来越多的有毒、有害、危险气体充斥着人们的生活空间,对人体健康、工业安全、环境保护等方面造成了严重威胁。此外,有些气体还可以用作特定疾病诊断的呼气标记物,能够在无痛无创的条件下实时监测病情,及时进行救治;有些气体的检测可以作为违法犯罪的证据,如对乙醇的检测,可以有效控制酒驾,减少交通事故。因此,对相关气体进行快速、准确地检测具有十分重要的意义。氧化物半导体气体传感器自问世以来发展迅猛,应用广泛。敏感材料作为氧化物半导体气体传感器的核心部分,其材料种类选取对传感器的气敏性能起着至关重要的作用。宽带隙半导体具有优异的抗高温能力、良好的热导率、较高的击穿电压、非凡的电子饱和速率等独特的理化特性,一直受到半导体业内人士的关注。本论文以几种常见的稳定性好且成本低廉的宽带隙N型氧化物半导体材料(SnO₂、ZnO、TiO₂)为研究对象,以敏感材料的形貌调控、表面修饰、掺杂改性为手段,以提升传感器的灵敏度、选择性、响应恢复等特性为最终目的,有意向地选择不同金属及金属氧化物对敏感材料的气敏性能进行优化研究。具体内容如下:(1)通过简单的无模板水热合成法...

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【部分图文】：

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图1.1氧化物半导体气体传感器分类ig.1.1Theclassificationofgassensersbasedonoxidesemiconduct阻型半导体气体敏感元件从导电机制的角度又可分为表面电导控制型。对于表面电导控制型气敏元件，待测气体与敏感材....

图1.2传感层暴露于O2和CO时不同的传导机制和能带变化

吉林大学博士学位论文互作用。P型半导体以空穴作为导电主体，其气体反应规律相反。空气气氛中呈低阻状态，遇氧化性气体电阻下降，遇升。氧化物半导体气敏材料是微晶颗粒的聚集体，它们通过晶界。所以不仅要考虑单晶颗粒的表面变化，还要注意晶粒间N型氧化物半导体为例，在氧气气氛中，氧吸附在金....

图1.3(a-b)不同粒径的NiO材料在150°C下对几种气体的灵敏度，(c)不同直径的TiO2纳米管阵列对1000ppmH2的电导变化，（d）TiO2纳米管阵列对不同浓度氢气的响应

图1.3(a-b)不同粒径的NiO材料在150°C下对几种气体的灵敏度，(c)不同直径的TiO2纳米管阵列对1000ppmH2的电导变化，（d）TiO2纳米管阵列对不同浓度氢气的响应。Fig.1.3(a-b)Responseofthesensorsba....

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图1.5(a)基于2-PtW和0-PtW的传感器对乙醇的动态响应曲线，(b)基于α-Fe2O3和Au/α-Fe2O3纳米纺锤体的传感器对四种气体的响应曲线，(c)α-Fe2O3及Au/α-Fe2O3纳米纺锤体的催化特性Fig.1.5(a)Dynamicre....

本文编号：3989136