导读:本文包含了多孔硅基氧化钨气敏传感器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:多孔硅,氧化钨多级结构,氧化钨空心球,气敏传感器
多孔硅基氧化钨气敏传感器论文文献综述
袁琳[1]（2016）在《多孔硅基纳米氧化钨多级结构材料气敏传感器研究》一文中研究指出二氧化氮在酸雨、臭氧和光化学污染的形成中起主要作用,即使在极低的浓度下也会对人类的健康有害。因此研发高灵敏度、响应和恢复性能优异的NO_2气敏传感器具有重要的意义。纳米氧化钨材料在氮氧化合物有害气体的检测方面显示出优异的性能,氧化钨多级结构能够提供更多的活性表面和界面,有利于载流子的传输,从而有效提高气敏响应性能。多孔硅以其室温下具有气敏特性,而且易于与集成电路相容的优势而被广泛研究。因此,本文研究多孔硅与各种氧化钨纳米多级结构的复合材料的制备工艺,并对其NO_2敏感性能和机理进行研究。通过水热法在旋涂有种子层的金掺杂多孔硅基板上成功合成了由一维纳米棒组成的刺球状氧化钨结构。通过XRD,EDS,FESEM和TEM等研究表明,WO_3多级纳米结构在Au修饰的多孔硅表面上的晶体结构和形貌演变依赖于喷金时间和水热反应时间。调节实验参数获得的最佳形貌的样品在室温对ppb级的NO_2表现出高灵敏度和优异的响应特性。通过模板法制备的氧化钨纳米空心球结构旋涂于多孔硅表面形成多孔硅/氧化钨空壳复合结构气敏传感器。老化时间对氧化钨空壳的形成具有重要影响,在最佳条件下合成的多孔中空纳米球与多孔硅复合的气敏传感器室温下对1 ppm NO_2的灵敏度可以达到12以上,同时具有良好的选择性和响应恢复特性。通过水热法制备氧化钨纳米棒/石墨烯复合材料,并通过旋涂法与多孔硅复合形成的气敏元件在室温下对微量的NO_2气体具有优良的响应特性,实验发现水热溶液的酸碱度影响氧化钨/石墨烯复合材料的形貌,并通过比较不同酸碱度下的水热产物,得出最佳的制备方案。本实验研究了上述叁种课题的工艺制备技术和复合材料的气敏响应机理,为多级结构和异质结构气敏传感器的研究奠定了基础。(本文来源于《天津大学》期刊2016-11-01）
刘相承[2]（2016）在《多孔硅基氧化铜复合结构气敏传感器研究》一文中研究指出随着经济快速发展,大气污染日益严重。关于气敏传感器的研究越来越多。金属氧化物半导体是非常好的气敏材料,具有很高的灵敏度,但是它的工作温度比较高。将金属氧化物进行低维化处理,形成纳米结构,对降低工作温度是十分有效的。多孔硅是另一种非常优秀的气敏材料,工作在常温下,但是灵敏度比较低。将金属氧化物和多孔硅复合起来形成新型结构十分有研究价值。本文中主要制备了两种复合结构:一是氧化铜/多孔硅复合结构,二是氧化铜/氧化钨/多孔硅叁级复合结构。本论文中采用了物理方法制备这两种复合结构,同时研究了不同的工艺参数对复合结构的形貌和气敏性能的影响。主要包括溅射时间、热处理温度、热处理压强、热处理氛围等因素。为了更好的表征复合结构,采用了多种微观表征手段,比如场扫描电子显微镜、透射电子显微镜等等。为了探测气体的气敏性能,采用了气敏测试系统。全面详细的测试了两种复合结构的灵敏度、响应/恢复时间、工作温度、选择性等气敏特性。通过最佳制备参数得到的氧化铜/多孔硅复合结构具有良好的气敏性能。工作温度为室温,对于1ppm的NO_2的灵敏度达到了7.8,响应/恢复时间为51s/547s。氧化铜/氧化钨/多孔硅结构在室温下对于1ppm的NO_2的灵敏度达到了3.9,均表现出良好的气敏性能。最后对气体的气敏机理也进行了研究,主要是两种不同的异质结:同型异质结和反型异质结在提高灵敏度方面的作用。(本文来源于《天津大学》期刊2016-11-01）
魏玉龙[3]（2015）在《水热法制备氧化钨纳米棒/多孔硅复合结构气敏传感器》一文中研究指出随着工业技术的持续发展,每天都有大量的有毒有害气体被排放到大气中,使得大气污染问题日趋严重,人类的健康安全以及环境保护受到严重威胁。NO_2就是一种存在于大气中的典型污染物,因此研发可以在低温条件下快速、可靠地检测NO_2气体的气敏传感器对人类健康和环境保护都具有非常重要的意义。截止到现在,科技人员们已发现了多种气敏材料,其中低维氧化钨纳米材料因其生产成本低廉、灵敏度较高等优点被看作是一种极具潜力的NO_2气敏材料;硅基多孔硅是一种新颖的敏感材料,可在室温响应,易与集成电路兼容。基于上述背景,本文提出以硅基多孔硅复合担载一维氧化钨纳米结构,结合二者的优点,以期获得高性能、低功耗的复合结构气敏传感器。采用水热合成法,在长有种子层的硅基多孔硅上原位生长氧化钨纳米棒,研究了种子液浓度、种子层热处理温度、反应液pH值等工艺参数对氧化钨纳米棒/硅基多孔硅复合结构的影响;利用FESEM、XRD、TEM等分析手段对复合结构进行微观表征。实验结果表明,通过调节工艺参数可以使氧化纳米棒几乎垂直生长于硅基多孔硅表面,同时在硅基多孔硅孔洞内也含有大量的氧化钨纳米棒。所得氧化钨纳米棒为六方相结构,具有大量的氧空位,其直径约为25-80 nm,长度约为600-700 nm;该复合结构气敏传感器在最佳工作温度(室温)下便对NO_2表现出很高的灵敏度、优异的选择性以及稳定的可重复性。由于水热法制备氧化钨纳米棒/硅基多孔硅复合结构的实验步骤较多、氧化钨纳米棒长径比较小,本文进一步提出以硫酸铵为导向剂,简化制备工艺,优化实验方案以制备氧化钨纳米线/多孔硅复合结构,最终达到提高氧化钨纳米线径长比的目的。实验结果表明在硅基多孔硅表面和孔洞内部都均匀生长了大量六方相结构的氧化钨纳米线,纳米线的直径约为30-40 nm,长度要大于2μm。本实验为进一步提高氧化钨纳米线/硅基多孔硅复合结构的气敏性能奠定了基础。(本文来源于《天津大学》期刊2015-12-01）
李明达[4]（2013）在《中等孔径有序多孔硅基氧化钨薄膜室温气敏传感器研究》一文中研究指出随着近年来工业技术的快速发展，生产过程中排放的气体污染物含量正在不断上升。大气中存在的NO2、NH3等强毒性气体在污染环境的同时也对人类的健康以及环境安全构成严重威胁，因而实现能够室温工作的低功耗高性能气敏传感器已越来越受到人们的广泛关注，成为近年来的研究热点。迄今为止，多孔硅和氧化钨均被认为是最具发展应用前景的半导体气敏材料。基于上述背景，本文提出构建新型多孔硅基氧化钨薄膜复合结构气敏传感器，并为此进行了相关的实验及理论研究。本文进行的主要研究工作有：1.中等孔径有序多孔硅(中孔硅，孔径50~200nm)的制备工艺研究，包括腐蚀电流密度和腐蚀时间等关键工艺参数对中孔硅微观形貌结构的影响；2.中孔硅气敏特性的研究；3.中孔硅基氧化钨薄膜复合气敏材料的制备工艺及敏感特性研究。实验采用双槽电化学腐蚀法在n型单晶硅片的抛光表面制备中孔硅层。研究结果表明：腐蚀电流密度较小时，形成的孔径也较小，孔道分布呈现明显分支性。随着电流密度的增大，中孔硅的孔径也随之增大，分支孔生长趋势减弱，孔道有序化程度增加，孔隙率提高，层厚度加深。当腐蚀电流接近临界抛光电流密度时，可形成孔道高度有序性的中孔硅理想结构。当进一步升高腐蚀电流密度将导致中孔硅结构塌陷甚至发生电抛光现象。此外实验还发现腐蚀时间的延长可促进中孔硅孔径、孔隙率和层厚度的增大，但过长的腐蚀时间将引起中孔硅表面的裂解。当前最优化制备条件下获得的中孔硅可在室温下对NO2和NH3展现出良好的气敏性能，包括较高的灵敏度，很好的可逆性，良好的重复性，快速的响应/恢复特性等。随后以最优化结构的中孔硅为基底，采用对向靶直流磁控溅射法在其表面沉积纳米氧化钨薄膜，制备纳米复合结构气敏传感器。详细分析了溅射时间对中孔硅基氧化钨薄膜微观形貌及其气敏特性的影响。实验发现最优化条件制备的氧化钨薄膜提高了中孔硅对NO2的选择性，其现象可以归因于该敏感材料拥有很大的比表面积和表面存有大量的气孔，提供了足够的气体吸附的活性位置和有效扩散的通道。(本文来源于《天津大学》期刊2013-12-01）
曾鹏[5]（2013）在《多孔硅基氧化钨纳米线气敏传感器的制备与研究》一文中研究指出20世纪以来，人类社会的技术革命带来了巨大的经济效益和文明进步，并提高了人民的生活水平，但是同时也不幸地造成了严重的生态和环境污染问题。大气污染问题日益凸显，大量有毒有害气体排放到大气中，对人类的生存环境、身体健康和安全形成极大的危害。NO2就是这些有毒有害气体中一个典型的例子。迄今为止，人们已经开发了多种气敏材料，其中，氧化钨被认为是最具潜力的NO2气敏材料，但是工作温度一般较高；而多孔硅是一种新型的室温敏感材料，室温下对NO2气体有一定的响应，且易于集成电路兼容。基于上述背景，本文对一种多孔硅基氧化钨纳米线气敏传感器的制备与性能进行了研究。利用双槽电化学法制备多孔硅，然后采用直流对靶磁控溅射在多孔硅表面淀积一层金属钨薄膜，通过对其进行管式炉热处理，制备了多孔硅基氧化钨纳米线，并对制得样品分别进行后续的常规退火和快速退火处理。采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等手段对样品的微观形貌、晶体结构等进行了分析；研究了样品室温下对NO2的气敏性能。研究结果表明，在制备氧化钨纳米线过程中，溅射镀膜时间、热处理温度、热处理时间以及热处理气氛（氩氧比）对氧化钨纳米线的形成均有影响。溅射镀膜时间决定金属钨薄膜厚度，厚度越厚，越易于生长纳米线，但是纳米线与多孔硅层之间具有一层结合层；对于一定厚度金属钨薄膜的样品，热处理温度必须处于一定的温度区间，热处理时间须在一定的时间段，氩氧比须在一定的比例以下，才能制备出氧化钨纳米线。多孔硅基氧化钨纳米线气敏传感器，与多孔硅样品相比，具有更高的灵敏度，且具有室温响应的特性，但是响应/恢复时间变长；后续的退火处理能够进一步氧化样品，提高样品的灵敏度。(本文来源于《天津大学》期刊2013-12-01）
孙鹏[6]（2009）在《多孔硅基氧化钨气敏传感器的研究》一文中研究指出随着工业和日常生活向空气中排放的污染气体越来越多,新型高性能低功耗的气敏传感器越来越受到人们的关注。本文主要针对多孔硅基氧化钨气敏薄膜以及传感器的电学特性和气敏特性进行了研究。首先,通过双槽电化学腐蚀法制备介孔硅基底。选取40,60和80mA/cm~2叁种腐蚀电流密度,得到不同孔隙结构参数的介孔硅样品,对样品进行了孔隙率、SEM、I-V特性等各种测试,分析了介孔硅的材料参数、微观形貌和电学特性等。用静态配气法对一定浓度的NH_3、C_2H_5OH和NO_2进行了气敏特性测试。结果显示:腐蚀电流密度为80mA/cm~2的介孔硅样品具有较好的气敏特性。随后,在制备的介孔硅基底上溅射氧化钨薄膜以及Pt电极,形成介孔硅基氧化钨薄膜气敏传感器。通过对氧化钨薄膜溅射时间的选取,得到不同膜厚的样品,对样品进行了SEM、阻温特性等各种测试,分析了介孔硅基氧化钨薄膜的材料参数、微观形貌和电学特性等。用静态配气法对一定浓度的NH_3和NO_2进行了气敏特性测试。研究表明:溅射氧化钨薄膜的时间为5分钟的样品具有较好的气敏特性。虽然器件在常温下具有较高的灵敏度,但器件的响应较慢,迫切需求制备一种大孔硅基底,以制备更高性能的大孔硅基氧化钨薄膜气敏传感器。最后,实验提出了大孔硅的制备方法,并对大孔硅的表面形貌,腐蚀深度,孔隙率和气敏特性进行了测试,并且测试了大孔硅基氧化钨气敏薄传感器的气敏特性,为下一步制备更高性能的多孔硅基氧化钨气敏传感器奠定了基础。(本文来源于《天津大学》期刊2009-05-01）
多孔硅基氧化钨气敏传感器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着经济快速发展,大气污染日益严重。关于气敏传感器的研究越来越多。金属氧化物半导体是非常好的气敏材料,具有很高的灵敏度,但是它的工作温度比较高。将金属氧化物进行低维化处理,形成纳米结构,对降低工作温度是十分有效的。多孔硅是另一种非常优秀的气敏材料,工作在常温下,但是灵敏度比较低。将金属氧化物和多孔硅复合起来形成新型结构十分有研究价值。本文中主要制备了两种复合结构:一是氧化铜/多孔硅复合结构,二是氧化铜/氧化钨/多孔硅叁级复合结构。本论文中采用了物理方法制备这两种复合结构,同时研究了不同的工艺参数对复合结构的形貌和气敏性能的影响。主要包括溅射时间、热处理温度、热处理压强、热处理氛围等因素。为了更好的表征复合结构,采用了多种微观表征手段,比如场扫描电子显微镜、透射电子显微镜等等。为了探测气体的气敏性能,采用了气敏测试系统。全面详细的测试了两种复合结构的灵敏度、响应/恢复时间、工作温度、选择性等气敏特性。通过最佳制备参数得到的氧化铜/多孔硅复合结构具有良好的气敏性能。工作温度为室温,对于1ppm的NO_2的灵敏度达到了7.8,响应/恢复时间为51s/547s。氧化铜/氧化钨/多孔硅结构在室温下对于1ppm的NO_2的灵敏度达到了3.9,均表现出良好的气敏性能。最后对气体的气敏机理也进行了研究,主要是两种不同的异质结:同型异质结和反型异质结在提高灵敏度方面的作用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多孔硅基氧化钨气敏传感器论文参考文献
[1].袁琳.多孔硅基纳米氧化钨多级结构材料气敏传感器研究[D].天津大学.2016
[2].刘相承.多孔硅基氧化铜复合结构气敏传感器研究[D].天津大学.2016
[3].魏玉龙.水热法制备氧化钨纳米棒/多孔硅复合结构气敏传感器[D].天津大学.2015
[4].李明达.中等孔径有序多孔硅基氧化钨薄膜室温气敏传感器研究[D].天津大学.2013
[5].曾鹏.多孔硅基氧化钨纳米线气敏传感器的制备与研究[D].天津大学.2013
[6].孙鹏.多孔硅基氧化钨气敏传感器的研究[D].天津大学.2009