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《金屬氧化物半導體核殼納米纖維的構筑及其氣敏特性的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、金屬氧化物半導體核殼納米纖維的構筑及其氣敏特性的研究SynthesisofMetalOxideSemicondutctorCore-ShellNanofibersanditsApplicationinGasSensing作者姓名：李峰專業(yè)名稱：微電子學與固體電子學指導教師：張彤教授學位類別：理學博士論文答辯日期：2018年05月29日授予學位日期：年月日答辯委員會：主席：申德振研究員中科院長春光機與物理研究所委員：梁靜秋研究員中科院長春光機與物理研究所張昕彤教授東北師范大學趙純教授吉林大學盧革宇教授吉林大學未經本論文作者的書面授權，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人，均不得對本論文的全部或部分內容進行任何形式的復制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權的商業(yè)性使用（但純學術性使用不在此限）。否則，應承擔侵權的法律責任。吉林大學博士學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交學位論文，是本人在指導教師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經注明引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名：日期：年月日《中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數(shù)據
3、庫》投稿聲明研究生院：本人同意《中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數(shù)據庫》出版章程的內容，愿意將本人的學位論文委托研究生院向中國學術期刊（光盤版）電子雜志社的《中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數(shù)據庫》投稿，希望《中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數(shù)據庫》給予出版，并同意在《中國博碩士學位論文評價數(shù)據庫》和CNKI系列數(shù)據庫中使用，同意按章程規(guī)定享受相關權益。論文級別：□碩士■博士學科專業(yè)：微電子學與固體電子學論文題目：金屬氧化物半導體核殼納米纖維的構筑及其氣敏特性的研究作者簽名：指導教師簽名：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：金屬氧化物半導體核殼納米
4、纖維的構筑及其氣敏特性的研究作者：李峰學號：201551027專業(yè)：微電子學與固體電子學指導教師：張彤隨著社會不斷的發(fā)展與進步，化石燃料的開采和燃燒以及工業(yè)廢氣造成的大氣污染越來越嚴重。氣體傳感器作為一種將氣體的成份、濃度等信息轉換成可以被人員、儀器儀表、計算機等利用的信息的裝置，被廣泛應用于有害氣體進行實時檢測，有利于人們對大氣污染的治理。敏感材料是氣體傳感器領域的核心，對高性能的敏感材料的研究與開發(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構對半導體敏感材料氣敏特性的影響為目標，立足于異質結中自由電子擴散方向與半導體電子功函數(shù)之
5、間關系的設計，通過制備具有核殼結構的納米纖維，研究納米纖維的氣敏特性與自由電子擴散方向之間的關系，深入研究了異質結、核殼結構對半導體敏感材料氣敏特性提升的敏感機理，主要工作分如下四個部分：（1）SnO2作為殼層材料，設計自由電子從內層向外層擴散的異質結，選擇TiO2作為核層材料，通過共軸靜電紡絲法，制備了具有核殼結構的TiO2-SnO2納米纖維，并以TiO2、SnO2單軸納米纖維作為對照實驗，重點對比了核殼結構納米纖維與單軸納米纖維氣敏特性的差異，研究結果表明：當自由電子從內層向外層擴散，在殼層形成電子積累層時，可以提高核殼納米纖維對待測氣體的靈敏度如丙
6、酮，并加快對丙酮的恢復速度。本章工作為研究核殼結構對氣敏特性的影響做基礎研究。（2）結合第一部分的研究工作，確定殼層材料為SnO2，設計自由電子從外層向內層擴散的異質結，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結在核殼結構中對氣敏特性的影響，引入WO3-SnO2復合納米纖維與WO3、SnO2單軸納米纖維共同作I為對照實驗，通過對核殼納米纖維和單軸納米纖維氣敏特性的全面測試與研究，發(fā)現(xiàn)當殼層為電子耗盡層時，核殼納米纖維對待測氣體的靈敏度仍有提高如乙醇，但是敏感材料對乙醇的響應恢復特性比SnO
7、2單軸納米纖維的有所下降，尤其是恢復能力明顯減弱。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。通過本章的研究工作，證明自由電子在異質結中的擴散方向對核殼納米纖維氣敏特性的影響有著明顯不同。（3）為了進一步研究核殼結構對納米纖維氣敏特性的影響，針對自由電子在異質結中的擴散方向的與半導體電子功函數(shù)之間的關系，設計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，通過對兩種核殼納米纖維氣敏特性的測試并與In2O3、SnO2單軸納米纖維的氣敏特性做對比，研究發(fā)現(xiàn)：無論自由電子的擴散方向如何，均會
8、提升核殼納米纖維對待測氣體的靈敏度，證明了核殼結構是提升敏感材料的靈敏度的重要方
