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《金屬氧化物半導(dǎo)體核殼納米纖維的構(gòu)筑及其氣敏特性的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、金屬氧化物半導(dǎo)體核殼納米纖維的構(gòu)筑及其氣敏特性的研究SynthesisofMetalOxideSemicondutctorCore-ShellNanofibersanditsApplicationinGasSensing作者姓名：李峰專業(yè)名稱：微電子學(xué)與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師：張彤教授學(xué)位類別：理學(xué)博士論文答辯日期：2018年05月29日授予學(xué)位日期：年月日答辯委員會(huì)：主席：申德振研究員中科院長(zhǎng)春光機(jī)與物理研究所委員：梁靜秋研究員中科院長(zhǎng)春光機(jī)與物理研究所張昕彤教授東北師范大學(xué)趙純教授吉林大學(xué)盧革宇教授吉林大學(xué)未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，依法收存和保管本論文書
2、面版本、電子版本的任何單位和個(gè)人，均不得對(duì)本論文的全部或部分內(nèi)容進(jìn)行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學(xué)術(shù)性使用不在此限）。否則，應(yīng)承擔(dān)侵權(quán)的法律責(zé)任。吉林大學(xué)博士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)
3、庫(kù)》投稿聲明研究生院：本人同意《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》出版章程的內(nèi)容，愿意將本人的學(xué)位論文委托研究生院向中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社的《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》投稿，希望《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》給予出版，并同意在《中國(guó)博碩士學(xué)位論文評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)》和CNKI系列數(shù)據(jù)庫(kù)中使用，同意按章程規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。論文級(jí)別：□碩士■博士學(xué)科專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)論文題目：金屬氧化物半導(dǎo)體核殼納米纖維的構(gòu)筑及其氣敏特性的研究作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：年月日作者聯(lián)系地址（郵編）：作者聯(lián)系電話：中文摘要論文題目：金屬氧化物半導(dǎo)體核殼納米
4、纖維的構(gòu)筑及其氣敏特性的研究作者：李峰學(xué)號(hào)：201551027專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師：張彤隨著社會(huì)不斷的發(fā)展與進(jìn)步，化石燃料的開(kāi)采和燃燒以及工業(yè)廢氣造成的大氣污染越來(lái)越嚴(yán)重。氣體傳感器作為一種將氣體的成份、濃度等信息轉(zhuǎn)換成可以被人員、儀器儀表、計(jì)算機(jī)等利用的信息的裝置，被廣泛應(yīng)用于有害氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，有利于人們對(duì)大氣污染的治理。敏感材料是氣體傳感器領(lǐng)域的核心，對(duì)高性能的敏感材料的研究與開(kāi)發(fā)，是提高氣體傳感器敏感特性的主要途徑之一。本論文主要以研究核殼結(jié)構(gòu)對(duì)半導(dǎo)體敏感材料氣敏特性的影響為目標(biāo)，立足于異質(zhì)結(jié)中自由電子擴(kuò)散方向與半導(dǎo)體電子功函數(shù)之
5、間關(guān)系的設(shè)計(jì)，通過(guò)制備具有核殼結(jié)構(gòu)的納米纖維，研究納米纖維的氣敏特性與自由電子擴(kuò)散方向之間的關(guān)系，深入研究了異質(zhì)結(jié)、核殼結(jié)構(gòu)對(duì)半導(dǎo)體敏感材料氣敏特性提升的敏感機(jī)理，主要工作分如下四個(gè)部分：（1）SnO2作為殼層材料，設(shè)計(jì)自由電子從內(nèi)層向外層擴(kuò)散的異質(zhì)結(jié)，選擇TiO2作為核層材料，通過(guò)共軸靜電紡絲法，制備了具有核殼結(jié)構(gòu)的TiO2-SnO2納米纖維，并以TiO2、SnO2單軸納米纖維作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)對(duì)比了核殼結(jié)構(gòu)納米纖維與單軸納米纖維氣敏特性的差異，研究結(jié)果表明：當(dāng)自由電子從內(nèi)層向外層擴(kuò)散，在殼層形成電子積累層時(shí)，可以提高核殼納米纖維對(duì)待測(cè)氣體的靈敏度如丙
6、酮，并加快對(duì)丙酮的恢復(fù)速度。本章工作為研究核殼結(jié)構(gòu)對(duì)氣敏特性的影響做基礎(chǔ)研究。（2）結(jié)合第一部分的研究工作，確定殼層材料為SnO2，設(shè)計(jì)自由電子從外層向內(nèi)層擴(kuò)散的異質(zhì)結(jié)，使得殼層為電子耗盡層，因此選擇WO3作為核層材料，制備了WO3-SnO2核殼納米纖維。為了更深入的研究異質(zhì)結(jié)在核殼結(jié)構(gòu)中對(duì)氣敏特性的影響，引入WO3-SnO2復(fù)合納米纖維與WO3、SnO2單軸納米纖維共同作I為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)核殼納米纖維和單軸納米纖維氣敏特性的全面測(cè)試與研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)殼層為電子耗盡層時(shí)，核殼納米纖維對(duì)待測(cè)氣體的靈敏度仍有提高如乙醇，但是敏感材料對(duì)乙醇的響應(yīng)恢復(fù)特性比SnO
7、2單軸納米纖維的有所下降，尤其是恢復(fù)能力明顯減弱。此外，核殼納米纖維的氣敏特性與殼層材料有著緊密的聯(lián)系。通過(guò)本章的研究工作，證明自由電子在異質(zhì)結(jié)中的擴(kuò)散方向?qū)藲ぜ{米纖維氣敏特性的影響有著明顯不同。（3）為了進(jìn)一步研究核殼結(jié)構(gòu)對(duì)納米纖維氣敏特性的影響，針對(duì)自由電子在異質(zhì)結(jié)中的擴(kuò)散方向的與半導(dǎo)體電子功函數(shù)之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)了核殼材料互換的兩種核殼納米纖維，制備了In2O3-SnO2核殼納米纖維和SnO2-In2O3核殼納米纖維，通過(guò)對(duì)兩種核殼納米纖維氣敏特性的測(cè)試并與In2O3、SnO2單軸納米纖維的氣敏特性做對(duì)比，研究發(fā)現(xiàn)：無(wú)論自由電子的擴(kuò)散方向如何，均會(huì)
8、提升核殼納米纖維對(duì)待測(cè)氣體的靈敏度，證明了核殼結(jié)構(gòu)是提升敏感材料的靈敏度的重要方
