半導體金屬氧化物傳感器的制備與性能研究.pdf

1、近年來，隨著人民生活水平的提高以及對環(huán)保的日益重視，人們對各種有毒、有害氣體的檢測提出了更高的要求?；诮饘傺趸锏陌雽w型氣體傳感器因具有較低的成本和優(yōu)異的氣敏特性成為氣體傳感器領域的研究熱點。氣體傳感器的氣敏性能取決于傳感材料的結構特性。因此制備高性能氣敏材料一直是半導體氣體傳感器的研究重點和難點。本論文以合成出高性能的氣敏材料為研究目標，通過調(diào)控氣敏材料的形貌結構來對其氣敏性能進行了研究。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)利用p

2、-n異質(zhì)結的界面協(xié)同效應來調(diào)節(jié)氣敏材料的氣敏選擇性。本文首先采用操作簡單的浸泡煅燒法制備了不同Co/Sn摩爾比的p-Co3O4/n-SnO2 p-n異質(zhì)結復合材料，并對其氣敏性能進行了系統(tǒng)研究。實驗結果表明，該p-Co3O4/n-SnO2復合氣敏材料對典型還原氣體如CO，H2S和NH3顯示為n型氣敏響應，對H2則表現(xiàn)出獨特的p型響應。我們將該獨特的氣敏響應反轉(zhuǎn)行為歸結于p-Co3O4/n-SnO2異質(zhì)結中SnO2和Co3O4對還原氣體具

3、有不同的氣敏反應活性而導致的勢壘高度調(diào)制有關。該研究工作證明，利用異質(zhì)結材料對目標氣體的不對稱氣體反應活性可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)p-n異質(zhì)結勢壘高度的調(diào)節(jié)，為復合氣敏材料氣敏特性的優(yōu)化提供了重要的理論支撐。
　　(2)研究了不同形貌Ag3PO4納米材料的室溫NH3氣敏性能。目前關于Ag3PO4作為光催化劑的相關報道較多，而對將其作為氣敏材料用于氣體檢測還鮮有報道。我們利用離子交換法和固相研磨法制備出了納米管和納米顆粒兩種不同形貌Ag3PO4