隨著科技的高速發(fā)展,人們?cè)谙硎苤瘜W(xué)工業(yè)和新材料等新技術(shù)帶給我們種種便利的同時(shí),我們的生產(chǎn)安全和身體健康也面臨著各種有毒有害氣體的威脅。實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境中各種有毒有害氣體（諸如:苯類、甲醛、一氧化碳和甲烷等）的有效監(jiān)測(cè)一方面可以保障工業(yè)生產(chǎn)的安全進(jìn)行,另一方面也可以使我們預(yù)知所處環(huán)境當(dāng)中的這些隱患,防患于未然。自從氧化物半導(dǎo)體材料被提出能夠檢測(cè)各種不同的氣體之后,基于該材料的氣敏特性引起了科研人員的廣泛研究。以氧化物半導(dǎo)體材料為氣體敏感層的傳感器憑借其工藝簡(jiǎn)單、體積小和檢測(cè)靈敏等優(yōu)勢(shì)成為當(dāng)前氣敏傳感領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。但是單一的氧化物半導(dǎo)體材料結(jié)晶度高,使得材料表面缺陷少,對(duì)氣體的響應(yīng)不夠靈敏。人們通�？紤]利用合成不同形貌結(jié)構(gòu)的納米材料、使用少量的不同種的元素?fù)诫s和修飾等手段來提升氧化物半導(dǎo)體材料的氣敏特性。本論文從納米材料的物理結(jié)構(gòu)出發(fā),以設(shè)計(jì)優(yōu)越性能的氣體傳感器為主旨。利用貴金屬修飾法對(duì)制備的目前微納結(jié)構(gòu)領(lǐng)域很有應(yīng)用前景的ZnO分等級(jí)結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行功能改性,使得材料的氣敏特性明顯提升。本論文的研究成果如下:（1）為了克服較小尺寸納米粒子的致密堆積會(huì)阻塞氣體的擴(kuò)散從而導(dǎo)致材料的氣敏特性不理想... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

半導(dǎo)體氧化物氣敏材料的研究調(diào)研（2013）

圖 1.1 半導(dǎo)體氧化物氣敏材料的研究調(diào)研（2013）我們根據(jù) Hyo-Joong Kim 等人的調(diào)查方法，最近重新在 SCI 數(shù)據(jù)庫當(dāng)中對(duì)各敏材料的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了檢索，結(jié)果如下圖 1.2 所示，總的來說在過去的三年當(dāng)中化物半導(dǎo)體的氣敏特性研究取得了長(zhǎng)足的發(fā)展；這些氧化物半導(dǎo)體材料的研究比然較 2014 年相比變化有限（N 型半導(dǎo)體氣敏材料在氣敏領(lǐng)域仍具有壓倒性地位，SnO2和 ZnO 這兩種半導(dǎo)體材料依舊占據(jù)主導(dǎo)），但是仍然有一定的變化，其中對(duì)材料的氣敏研究的比例從 9.41%上升到了目前的 11%，這表明 P 型半導(dǎo)體材料在傳感領(lǐng)域有著一定的研究潛力。

第一章 緒論材料的電導(dǎo)率，使材料表現(xiàn)出非常靈敏的氣敏特性[7, 8]。但從比表面積角度考慮，雖然小尺寸的晶粒擁有更大的比表面積，但是只有待測(cè)氣體有效地?cái)U(kuò)散到氣敏材料的表面，才能引起氣敏反應(yīng)。所以氣體擴(kuò)散因素也是一個(gè)需要考慮的因素。Sakai 等人認(rèn)為氣體擴(kuò)散深度是關(guān)系到氣敏元件性能的一個(gè)最重要的因素[9]。Koichi Suematsu 等人以小晶粒的 SnO2納米粒子為例，通過合成團(tuán)簇的 SnO2粒子團(tuán)（如下圖 1.3 所示）使得材料的氣體擴(kuò)散深度加深，大大提升了該材料對(duì) H2和 CO的靈敏性[10]。

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]氧化物半導(dǎo)體納米材料的合成、改性及氣敏性能研究[D]. 李超.吉林大學(xué) 2016
[2]基于金屬氧化物和金屬硫化物納米材料的氣體傳感器研究[D]. 朱玲輝.吉林大學(xué) 2016
[3]二氧化錫納米材料的制備及其氣敏特性的研究[D]. 管越.吉林大學(xué) 2014

碩士論文
[1]復(fù)合及摻雜對(duì)NiO納米材料的甲苯、二甲苯氣敏性能改進(jìn)的研究[D]. 曲奉東.吉林大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3243639