贵金属修饰对半导体气体传感器的电学性能改进
发布时间：2021-06-22 22:26
随着科技的高速发展,人们在享受着化学工业和新材料等新技术带给我们种种便利的同时,我们的生产安全和身体健康也面临着各种有毒有害气体的威胁。实现对环境中各种有毒有害气体（诸如:苯类、甲醛、一氧化碳和甲烷等）的有效监测一方面可以保障工业生产的安全进行,另一方面也可以使我们预知所处环境当中的这些隐患,防患于未然。自从氧化物半导体材料被提出能够检测各种不同的气体之后,基于该材料的气敏特性引起了科研人员的广泛研究。以氧化物半导体材料为气体敏感层的传感器凭借其工艺简单、体积小和检测灵敏等优势成为当前气敏传感领域的一大研究热点。但是单一的氧化物半导体材料结晶度高,使得材料表面缺陷少,对气体的响应不够灵敏。人们通常考虑利用合成不同形貌结构的纳米材料、使用少量的不同种的元素掺杂和修饰等手段来提升氧化物半导体材料的气敏特性。本论文从纳米材料的物理结构出发,以设计优越性能的气体传感器为主旨。利用贵金属修饰法对制备的目前微纳结构领域很有应用前景的ZnO分等级结构材料进行功能改性,使得材料的气敏特性明显提升。本论文的研究成果如下:（1）为了克服较小尺寸纳米粒子的致密堆积会阻塞气体的扩散从而导致材料的气敏特性不理想...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体氧化物气敏材料的研究调研（2013）
图 1.1 半导体氧化物气敏材料的研究调研（2013）我们根据 Hyo-Joong Kim 等人的调查方法，最近重新在 SCI 数据库当中对各敏材料的研究现状进行了检索，结果如下图 1.2 所示，总的来说在过去的三年当中化物半导体的气敏特性研究取得了长足的发展；这些氧化物半导体材料的研究比然较 2014 年相比变化有限（N 型半导体气敏材料在气敏领域仍具有压倒性地位，SnO2和 ZnO 这两种半导体材料依旧占据主导），但是仍然有一定的变化，其中对材料的气敏研究的比例从 9.41%上升到了目前的 11%，这表明 P 型半导体材料在传感领域有着一定的研究潜力。
第一章 绪论材料的电导率，使材料表现出非常灵敏的气敏特性[7, 8]。但从比表面积角度考虑，虽然小尺寸的晶粒拥有更大的比表面积，但是只有待测气体有效地扩散到气敏材料的表面，才能引起气敏反应。所以气体扩散因素也是一个需要考虑的因素。Sakai 等人认为气体扩散深度是关系到气敏元件性能的一个最重要的因素[9]。Koichi Suematsu 等人以小晶粒的 SnO2纳米粒子为例，通过合成团簇的 SnO2粒子团（如下图 1.3 所示）使得材料的气体扩散深度加深，大大提升了该材料对 H2和 CO的灵敏性[10]。
【参考文献】：
博士论文
[1]氧化物半导体纳米材料的合成、改性及气敏性能研究[D]. 李超.吉林大学 2016
[2]基于金属氧化物和金属硫化物纳米材料的气体传感器研究[D]. 朱玲辉.吉林大学 2016
[3]二氧化锡纳米材料的制备及其气敏特性的研究[D]. 管越.吉林大学 2014
硕士论文
[1]复合及掺杂对NiO纳米材料的甲苯、二甲苯气敏性能改进的研究[D]. 曲奉东.吉林大学 2015
本文编号：3243639
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体氧化物气敏材料的研究调研（2013）
图 1.1 半导体氧化物气敏材料的研究调研（2013）我们根据 Hyo-Joong Kim 等人的调查方法，最近重新在 SCI 数据库当中对各敏材料的研究现状进行了检索，结果如下图 1.2 所示，总的来说在过去的三年当中化物半导体的气敏特性研究取得了长足的发展；这些氧化物半导体材料的研究比然较 2014 年相比变化有限（N 型半导体气敏材料在气敏领域仍具有压倒性地位，SnO2和 ZnO 这两种半导体材料依旧占据主导），但是仍然有一定的变化，其中对材料的气敏研究的比例从 9.41%上升到了目前的 11%，这表明 P 型半导体材料在传感领域有着一定的研究潜力。
第一章 绪论材料的电导率，使材料表现出非常灵敏的气敏特性[7, 8]。但从比表面积角度考虑，虽然小尺寸的晶粒拥有更大的比表面积，但是只有待测气体有效地扩散到气敏材料的表面，才能引起气敏反应。所以气体扩散因素也是一个需要考虑的因素。Sakai 等人认为气体扩散深度是关系到气敏元件性能的一个最重要的因素[9]。Koichi Suematsu 等人以小晶粒的 SnO2纳米粒子为例，通过合成团簇的 SnO2粒子团（如下图 1.3 所示）使得材料的气体扩散深度加深，大大提升了该材料对 H2和 CO的灵敏性[10]。
【参考文献】：
博士论文
[1]氧化物半导体纳米材料的合成、改性及气敏性能研究[D]. 李超.吉林大学 2016
[2]基于金属氧化物和金属硫化物纳米材料的气体传感器研究[D]. 朱玲辉.吉林大学 2016
[3]二氧化锡纳米材料的制备及其气敏特性的研究[D]. 管越.吉林大学 2014
硕士论文
[1]复合及掺杂对NiO纳米材料的甲苯、二甲苯气敏性能改进的研究[D]. 曲奉东.吉林大学 2015
本文编号：3243639
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