發(fā)布時間：2024-03-23 04:19

　　近些年,在我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下,人們的生活水平得到了顯著的提高,但是人口總量不斷增加,工廠廢氣及汽車尾氣的大量排放等帶來的大氣污染問題也愈發(fā)嚴(yán)重,已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人們的健康,并且成為制約我國區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。在各類氣體傳感器中,半導(dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器一直是主流研究方向和前沿技術(shù)。然而隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,對更高性能半導(dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器的需求越發(fā)強(qiáng)烈,包括更高的響應(yīng)值、更低檢測下限、更好的選擇性、更低工作溫度等。眾所周知,氣體傳感器的核心在于敏感材料,因此如何對敏感材料進(jìn)行改性成為了研究熱點。在眾多敏感材料改性策略中,構(gòu)造異質(zhì)結(jié)構(gòu)是最有效方法之一,然而在構(gòu)造高性能異質(zhì)結(jié)構(gòu)敏感材料的方法和增感機(jī)理仍不完善。本論文中,重點選取幾種典型的具有不同類型異質(zhì)結(jié)構(gòu)的氣體敏感材料,包括混合型、核殼型及負(fù)載型,系統(tǒng)地對氣敏材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征與氣敏性能測試。本論文主要研究內(nèi)容如下:1.采用無定型配位化合物作為自模板合成多殼層、穩(wěn)定的、多孔的Co₃O₄、NiO和Ni-Co氧化物微球材料。其中Ni-Co氧化物微球具有混合型異質(zhì)結(jié)構(gòu)。純的Co

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1響應(yīng)時間與恢復(fù)時間示意圖

吉林大學(xué)博士學(xué)位論文4應(yīng)恢復(fù)時間越短，傳感器的性能越好。圖1.1響應(yīng)時間與恢復(fù)時間示意圖。Figure1.1Schematicinnustrationoftheresponsetimeandrecoverytime.（5）長期穩(wěn)定性長期穩(wěn)定性（Long-termstability....

圖1.2電子核殼結(jié)構(gòu)示意圖(a)n型半導(dǎo)體(b)p型半導(dǎo)體[20]

第1章緒論5下：σ=nqμ………………………………………………………………………………(1.1)其中σ為材料電導(dǎo)率，q為電子電荷，μ為載流子遷移率。以n型半導(dǎo)體金屬氧化物為例，當(dāng)敏感材料在純凈空氣時，空氣中氧氣分子的電子親和勢大于半導(dǎo)體的功函數(shù)，氧氣分子將從材料表面俘獲電子并形成....

圖1.3n型半導(dǎo)體金屬氧化物敏感材料與空氣、氧化性氣體及還原性氣體晶界勢壘高度變化示意圖[28]

吉林大學(xué)博士學(xué)位論文6半導(dǎo)體金屬氧化物敏感材料通常是多晶材料，由多個晶粒組成�？諝庵械难鯕馕�附在材料表面上形成電子耗盡層（以n型半導(dǎo)體為例），引起能帶彎曲，最終在晶粒接觸界面處形成晶界勢壘。晶界勢壘的存在阻礙了電子在晶粒之間的轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致載流子遷移率下降，電導(dǎo)率下降，電阻率上升，材....

圖1.4晶粒尺寸對金屬氧化物氣體傳感器林敏度的影響示意圖[29]

吉林大學(xué)博士學(xué)位論文8圖1.4晶粒尺寸對金屬氧化物氣體傳感器林敏度的影響示意圖[29]。Figure1.4Schematicmodeloftheeffectofcrystallitesizeonsensitivityofmetal-oxidegassensors.（2）摻雜技術(shù)除....

本文編號：3935449