典型微納結(jié)構(gòu)的氣敏檢測(cè)與結(jié)構(gòu)制備研究.pdf

1、當(dāng)前環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，有機(jī)氣體檢測(cè)成為氣體檢測(cè)領(lǐng)域不可或缺的一部分。與此同時(shí)，隨著微電子技術(shù)和微納制造工藝及其理論的不斷完善，氣體傳感器逐漸向一體化、智能化、圖像化及微型化、低能耗和高靈敏度高選擇性的方向發(fā)展，氣敏傳感器也逐漸以具有氣敏特性的微納結(jié)構(gòu)氣敏元件為核心部件。本學(xué)位論文針對(duì)有機(jī)氣體，通過(guò)理論、實(shí)驗(yàn)和仿真相結(jié)合，研究蝶翅微納結(jié)構(gòu)的光學(xué)氣敏特性和ZnO納米線結(jié)構(gòu)的電學(xué)氣敏特性，主要研究工作包括：
　　針對(duì)Morpho蝶翅鱗片

2、微納結(jié)構(gòu)，搭建了光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，檢測(cè)蝶翅樣本在甲醇、乙醇飽和蒸汽和氮?dú)庵械墓鈱W(xué)反射譜，結(jié)合主成分分析方法，對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理，實(shí)現(xiàn)了三種氣體的檢測(cè)和識(shí)別；研究了蝶翅結(jié)構(gòu)氣敏機(jī)理，提出蝶翅結(jié)構(gòu)在有機(jī)氣體中會(huì)在表面形成一層納米液膜，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性發(fā)生變化；采用 Rsoft軟件DiffractMOD模塊對(duì)該蝶翅結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模和仿真，研究了蒸氣濃度變化對(duì)結(jié)構(gòu)反射譜的影響。進(jìn)一步，以蝶翅生物樣本為模板，結(jié)合磁控濺射薄膜制備技術(shù)與燒結(jié)成型方法，

3、制備出與原蝶翅結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性相似的蝶翅遺態(tài)結(jié)構(gòu)。
　　研究了ZnO半導(dǎo)體對(duì)還原性氣體的氣敏機(jī)理，結(jié)合ZnO納米線生長(zhǎng)和微納結(jié)構(gòu)制備工藝，制備出叉指型和對(duì)尖型兩種氣敏微納結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了Au顆粒修飾，探索了修飾前后結(jié)構(gòu)氣敏特性的變化。研究了350℃最佳測(cè)試溫度下500ppm到10ppm不同濃度乙醇?xì)怏w的電流-時(shí)間變化曲線，發(fā)現(xiàn) Au顆粒修飾對(duì)響應(yīng)時(shí)間有所改善的，同時(shí)得到有無(wú) Au顆粒修飾的叉指型和對(duì)尖型氣敏元件的濃度-靈敏度曲線，Au