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三氧化钨一维纳米结构气敏性能研究

作　者: 陈亚琦
导　师: 唐东升
学　校: 湖南师范大学
专　业: 物理电子学
关键词: 水热法三氧化钨光刻工艺气敏特性
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 187次
引　用: 6次
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内容摘要

人类在创造文明的同时,也在破坏生态环境。工业废气、汽车尾气、家庭使用的液化石油气、天然气、煤气等有毒性及可燃性气体不仅严重污染了环境,同时也危害着人类的健康与安全。因此,研制灵敏度高、选择性好的气敏传感器,对易燃、有毒气体进行监控、检测和报警就具有十分重要的意义和应用价值。与传统的气敏传感器相比,基于一维纳米结构的气敏传感器将具有更高的灵敏度和更好的选择性。本论文通过简单水热合成方法,以钨酸作为前驱体,在无机盐的辅助作用下,成功合成横向尺度可控、单分散性好的三氧化钨一维纳米结构。利用深紫外亚微米光刻工艺、真空镀膜等技术,构筑基于单根三氧化钨一维纳米结构的纳米气敏传感器模型。引入虚拟仪器的概念,运用LabVIEW编程,实现计算机自动控制气敏传感器性能测试。基于单根三氧化钨一维纳米结构的纳米气敏传感器模型,本文系统研究了三氧化钨一维纳米结构及其在紫外光照射下的电学性能;还系统研究了室温环境中紫外光激励下O₂、NH₃、C₂H₅OH等分子吸附对三氧化钨一维纳米结构的电输运性能的影响,得出水热合成的三氧化钨一维纳米结构对NH₃分子吸附具有很好的灵敏度和选择性。在此基础上,对气敏传感机理进行了讨论。最后对器件构筑及测试过程中遇见的问题和纳米气敏传感器的发展前景进行了分析和展望。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-7
第一章绪论  7-21
  1.1 引言  7-8
  1.2 气敏传感器的分类  8-10
  1.3 气敏传感器的研究现状  10-15
  1.4 气敏传感器的气敏机理  15-17
  1.5 纳米技术及其在气敏传感器中的应用  17-19
  1.6 本文的研究内容与目的  19-21
第二章水热法制备三氧化钨一维纳米结构  21-28
  2.1 实验部分  22-24
  2.2 结果和讨论  24-26
  2.3 结论  26-28
第三章 WO_3一维纳米结构气敏传感器性能研究  28-46
  3.1 光刻工艺研究  28-34
  3.2 镀膜实验  34-37
  3.3 气敏性能测试平台的构建  37-39
  3.4 WO_3一维纳米结构气敏性能测试  39-44
  3.5 性能评估小结  44-46
第四章结论与展望  46-48
参考文献  48-53
附录:攻读硕士学位期间完成的主要工作  53-54
致谢  54-55

三氧化钨一维纳米结构气敏性能研究

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