氧化镍薄膜基甲醛气敏特性及其改性研究

发布时间：2018-05-08 10:21

  本文选题：氧化镍 + 纳米薄膜　； 参考：《天津理工大学》2015年硕士论文

【摘要】：金属氧化物半导体薄膜气敏传感器因为其灵敏度高、响应时间和恢复时间短、选择性好以及可以与传统的CMOS工艺相兼容等优点成为下一代甲醛气敏传感器的有力竞争者。近年来,p型半导体因为选择性好、稳定性高以及具有一定的催化特性等优点引起了研究者的关注。基于以上考虑,本论文选用p型半导体Ni O作为制备甲醛气敏传感器的敏感材料,开展关于Ni O薄膜基甲醛气敏特性及其改性的研究,提升Ni O对甲醛气体的灵敏度。具体的研究内容如下:(1)使用射频磁控溅射法在Si衬底上沉积Ni O薄膜,并且系统的研究了氧分压、外加偏压以及薄膜厚度对薄膜晶格结构、表面形貌以及表面分子成键的影响。之后在Ti叉指电极上沉积Ni O薄膜,制备出甲醛气敏传感器,对Ni O薄膜的气敏特性进行了研究。结果表明,具备较小的晶粒尺寸、较大的表面粗糙度以及(111)晶面衍射峰占主导的Ni O薄膜对甲醛气体的灵敏度较高。(2)研究了共溅掺杂的Ni O薄膜对甲醛气敏特性的影响,并对掺杂Ni O的结构特性以及甲醛气敏特性进行了表征和测试。实验结果表明:Zn掺杂以及Cu掺杂改变了Ni O薄膜的晶格结构以及表面晶粒尺寸,未掺杂的Ni O薄膜对甲醛气体的灵敏度为0.08/ppm,掺杂Zn的Ni O薄膜对甲醛气体的灵敏度上升到0.39/ppm。(3)使用Zn O对Ni O薄膜进行表面修饰,通过改变修饰的Zn O厚度,研究Zn O表面修饰对Ni O薄膜甲醛气敏特性的影响。研究表明,Zn O修饰存在最佳的修饰厚度可以提升Ni O薄膜的甲醛气敏特性,并且修饰的Zn O以及未被Zn O覆盖的Ni O共同影响薄膜对甲醛气体的气敏特性。
[Abstract]:In recent years , p - type semiconductor Ni - O film is used as a sensitive material for preparing formaldehyde gas - sensitive sensor , and the sensitivity of Ni - O thin film to formaldehyde gas is studied . The results show that Zn - doped and Cu - doped have a high sensitivity to formaldehyde gas .

【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN304;TP212

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本文编号：1861015