氧化鎢納米多級結(jié)構(gòu)的制備與氣敏性能研究.pdf

1、二氧化氮(NO2)是一種存在于大氣中的典型污染物，不僅可導(dǎo)致光化學(xué)煙霧與酸雨危害環(huán)境，而且更是導(dǎo)致PM2.5大氣污染物形成的元兇之一，對人類健康產(chǎn)生顯著威脅。因此研發(fā)可以快速、可靠地檢測NO2氣體的氣敏傳感器，對于人類健康與環(huán)境保護(hù)具有至關(guān)重要的現(xiàn)實意義。n型寬禁帶半導(dǎo)體三氧化鎢(WO3)是一種高性能的氣體敏感材料，在檢測NO2氣體方面已表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。本論文研究了一種新型的三氧化鎢三維納米多級結(jié)構(gòu)的原位誘導(dǎo)制備工藝，并對器件的N

2、O2氣體敏感性能進(jìn)行了評價與分析。
　　采用水熱合成法，通過傳感器基底表面誘導(dǎo)層誘導(dǎo)生長作用，實現(xiàn)了基于三氧化鎢納米結(jié)構(gòu)的氣敏傳感器的原位一步制備。通過調(diào)控誘導(dǎo)層的誘導(dǎo)生長作用，可以獲得一維納米線結(jié)構(gòu)或三維納米多級結(jié)構(gòu)。基于納米片狀誘導(dǎo)層，水熱過程中以納米片作為生長中心，通過垂直納米線陣列在其兩側(cè)的同步雙向組裝，獲得了一種新穎的三維納米多級結(jié)構(gòu)；而基于球狀的誘導(dǎo)顆粒層，水熱反應(yīng)后獲得了非規(guī)則排列的納米線結(jié)構(gòu)。
　　分別研究了

3、基于兩種不同形貌的三氧化鎢納米結(jié)構(gòu)的氣敏傳感器的氣敏性能，通過對從室溫(20℃)到250℃范圍內(nèi)傳感器在0.015-5ppm的NO2氣體濃度下的電阻變化率的測試，尤其對其響應(yīng)速率的分析發(fā)現(xiàn)，兩種傳感器均表現(xiàn)出良好的NO2氣敏性能?；谌趸u納米多級結(jié)構(gòu)的氣敏傳感器在室溫下表現(xiàn)為p型半導(dǎo)體的工作特性，隨工作溫度的升高，發(fā)生從p型到n型的特性轉(zhuǎn)換。室溫下，該多級結(jié)構(gòu)氣體傳感器對NO2表現(xiàn)出高的靈敏度，好的選擇性，和超快的響應(yīng)特性，該突出的