近年來,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速導(dǎo)致傳感器需求旺盛,而氣體傳感器作為傳感器大家族的一支,在大氣環(huán)境監(jiān)測、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、智慧醫(yī)療和家居安全等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。因此,大力發(fā)展和開發(fā)高性能氣體傳感器具有重要意義。本論文圍繞提高目前研究相對較少的p型金屬氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器的氣敏性能展開研究,以構(gòu)筑異質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)為主要設(shè)計思路,利用不同的制備方法制作了以CuO和NiO為主體的異質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)氣體傳感器,系統(tǒng)的研究了傳感器的氣敏性能以擴大p型金屬氧化物半導(dǎo)體在氣體傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用,具體研究內(nèi)容如下:論文綜述了p型金屬氧化物半導(dǎo)體氧化銅（CuO）和氧化鎳（NiO）氣體傳感器的研究現(xiàn)狀,總結(jié)了氣體傳感器的氣敏機理和改善氣敏性能的方法。采用溶劑熱法合成了In摻雜CuO納米結(jié)構(gòu),并利用X射線衍射（XRD）、場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）、透射電子顯微鏡（TEM）和X射線光電光譜（XPS）對所制備的納米材料的結(jié)構(gòu)和形貌進行了表征。研究了單一CuO和In摻雜CuO納米結(jié)構(gòu)氣體傳感器的氣敏性能。與單一CuO相比,2 mol%In摻雜CuO傳感器具有更好的氣敏性能和更低的工作溫度;在116℃時,對300 ppm乙醇氣... 

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 金屬氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器概述
        1.2.1 氣體傳感器
        1.2.2 氣體傳感器的分類
        1.2.3 金屬氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器
        1.2.4 金屬氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器的設(shè)計和制備
        1.2.5 金屬氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器的性能指標
    1.3 氧化銅基氣體傳感器的研究進展
        1.3.1 氧化銅納米結(jié)構(gòu)的制備方法
        1.3.2 氧化銅基敏感材料在氣體傳感器方面的應(yīng)用
    1.4 氧化鎳基氣體傳感器的研究進展
        1.4.1 用于氣體傳感器的氧化鎳的合成方法
        1.4.2 氧化鎳基敏感材料在氣體傳感器方面的應(yīng)用
    1.5 論文的主要研究內(nèi)容
第二章 金屬氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器敏感機理與增敏方法
    2.1 引言
    2.2 氣體敏感機理
        2.2.1 吸附/解吸附模型
        2.2.2 電阻控制機制
        2.2.3 氣體擴散控制機制
    2.3 金屬氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器的增敏方法
        2.3.1 暴露高能晶面
        2.3.2 貴金屬摻雜改性
        2.3.3 氧化物復(fù)合異質(zhì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建
    2.4 本章小結(jié)
第三章 In_2O_3-CuO異質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)氣體傳感器的性能
    3.1 引言
    3.2 實驗
        3.2.1 純CuO和 In_2O_3-CuO復(fù)合異質(zhì)結(jié)構(gòu)氣體傳感器敏感層的制備
        3.2.2 表征
        3.2.3 傳感器的制作和測量
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 XPS分析
        3.3.3 SEM分析
        3.3.4 TEM分析
    3.4 氣敏性能研究
    3.5 氣敏機理分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 ZnO-CuO復(fù)合異質(zhì)結(jié)構(gòu)氣體傳感器的氣敏性能
    4.1 引言
    4.2 ZnO NWs-CuO NPs復(fù)合異質(zhì)結(jié)構(gòu)氣體傳感器的制備及性能研究
        4.2.1 實驗
        4.2.2 表征
        4.2.3 氣敏性能測試
    4.3 ZnO納米片CuO納米微球異質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)氣體傳感器的制備及其氣敏性能
        4.3.1 實驗
        4.3.2 表征
        4.3.3 氣敏性能測試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 TiO_2 QDs構(gòu)建TiO_2-CuO和 TiO_2-NiO復(fù)合異質(zhì)結(jié)構(gòu)氣體傳感器的氣敏性能
    5.1 引言
    5.2 TiO_2 QDs摻雜CuO構(gòu)建復(fù)合異質(zhì)結(jié)構(gòu)氣體傳感器及其氣敏性能
        5.2.1 氣敏材料合成
        5.2.2 表征與分析
        5.2.3 氣敏性能測試
    5.3 TiO_2 QDs摻雜NiO構(gòu)建復(fù)合異質(zhì)結(jié)構(gòu)氣體傳感器及其氣敏性能
        5.3.1 氣敏材料合成
        5.3.2 表征與分析
        5.3.3 氣敏性能測試
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻
在學(xué)期間的研究成果
致謝



本文編號：3689122