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半导体气敏器件简介

气敏器件(又称气敏传感器)是一种对环境气氛中某些氧化性气体、还原性气体、有机溶剂蒸汽十  (本文共2页) 阅读全文>>

权威出处: 电子报2002-09-08
武汉大学
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基于一维氧化铟纳米线和二维硫化钼高性能场效应晶体管的研制

近些年,随着硅基半导体工业的快速发展,场效应晶体管的尺寸日趋减小,这一方面降低了能耗,另一方面也显著提升了器件的性能及集成度。然而,当前硅工业广泛采用的是自顶向下的途径(Top-Down),意即将体硅材料经由光刻、刻蚀、沉积等加工工序来制备功能器件并加以集成。这种方法在微电子学领域取得了极大的成功,不过随着器件的尺寸进入纳米尺度,无论是器件制造还是性能提升,现有工艺、材料都已愈发吃力。为了解决以上问题,一种前瞻的方案是结合前沿的纳米科技,采用自底向上的途径(Bottom-Up),从原子、分子出发,精确控制纳米材料的合成,作为基本构造模块构建纳米功能器件并用于电路集成。针对以上需求,我们尝试从工艺、材料以及器件结构等方面着手研究,用以提升纳米半导体器件的性能并进一步研究其实际应用。本论文以一维氧化铟纳米线及二维硫化钼为例,具体围绕以下四部分内容展开:一、基于氧化铟纳米线增强型场效应晶体管的研制。近年来,以氧化铟纳米线为代表的一维金...  (本文共111页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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紫外光激发型半导体氧化物气体传感器的研究

半导体氧化物气体传感器在环境、民生/工业安全等领域扮演着重要的角色。但是半导体气体传感器通常是通过加热方式来克服高的反应活化能,以实现高灵敏度和快速响应-恢复特性。加热使传感器在较高的温度下工作,导致器件使用寿命降低,也容易引爆待测的可燃性气体,造成安全隐患。同时在传感器中配置加热器,既增加了器件功耗,也不利于传感器的集成化和小型化。目前的研究表明,紫外光激发是代替加热,实现传感器室温下检测的有效方法。然而光激发型气体传感器的研究刚刚起步,在材料设计与制备、器件结构设计与制作以及敏感机理等方面还有许多需要解决的问题。本论文选用低功耗紫外发光二极管作为激发光源,开发了一系列新型光激发气体传感器。以兼具光催化和气敏性能的半导体氧化物SnO_2、ZnO、TiO_2、In_2O_3为敏感材料,进行光激发气敏特性研究。围绕提高光吸收效率、光生载流子输运特性和转移特性、对气体识别能力、敏感体的利用效率等因素设计敏感材料,包括材料的组成和形貌...  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>

黑龙江大学
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半导体修饰ZnO甲醛传感器制备

甲醛传感器如今已经大量而广泛的应用于社会的各个领域当中,如工业、气体检测、人们的家居生活等。在甲醛传感器的制备与研究当中,人们已经不仅是把重点放在传感器的传统特性的提升上,如灵敏度、选择性等,还希望能够改善工作条件对传感器的限制,即能使传感器在室温下进行正常工作。在本论文中,我们将主要研究一种紫外线激励的气体传感器,这种传感器主要以半导体异质结为主,如CdO+ZnO和CdS+ZnO异质结构,这种传感器可以工作在常温状态下,无需传统的加热手段。这里我们选取波长为370nm左右的紫外线作为激励源,纳米结构CdO+ZnO和CdS+ZnO可以利用简单的化学方法得到。为了更好的研究其甲醛气敏传感器性能,我们还创造性的设计了一个适合在实验室搭建的测试系统,这样,我们就可以验证我们的设计的甲醛传感器的性能如何。测试后通过实验结果我们可以看出,与简单的ZnO纳米结构相比,这种异质结构不仅可以工作在常温状态下,还具有很好的光电性能,可以大大的提高...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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基于半导体氧化物复合材料的紫外光增强型气体传感器的研究

传统的金属氧化物半导体型气体传感器存在着工作温度高的缺点,这使得传感器工作时消耗较大的加热功率,同时存在着引爆可燃气体的安全隐患,并且长时间加热使得敏感材料灵敏度降低从而影响器件长期稳定性。为了得到低温、低功耗、本质安全的半导体型气体传感器,采用紫外光激励的方法,使气敏元件可以在较低的温度,甚至在室温下得到良好的气敏特性。研究首先设计了薄膜型器件结构以器件对光的利用率。在石英衬底上用丝网印刷方法印制Pt叉指电极,上方制作敏感材料并在垂直上方给予紫外光照射。通过溶胶凝胶法合成ZnO-SnO_2复合薄膜材料,用其制得气敏元件,通过静态测试系统测试了器件性能,器件可以在35℃下检测乙醇气体。测试结果验证了复合材料用于紫外光增感型室温器件的可行性。从改进复合材料结构出发,利用ZnO单晶纳米棒作为光活性中心,SnO_2纳米颗粒作为主要气敏源包覆在其表面。一方面增大材料比表面积,提高气体吸附脱附效率;另一方面,SnO_2的禁带宽度较大,起到...  (本文共57页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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氧化物半导体结型微纳结构的构筑及其气敏特性的研究

近几十年来,我国的经济迅猛发展。同时,伴随着人民生活水平的提高,越来越多的人开始关注周围环境的空气质量情况。气体传感器是一种可以对气体进行识别和监测的传感装置,其在医疗诊断、工业安全、农业生产和空气质量监测等领域广为应用。敏感材料是气体传感器发展的核心所在。因此,为了推动气体传感器产业的发展,应大力研发高性能传感材料。以金属氧化物半导体(MOSs)为气敏材料时,其微观结构和组成对敏感性能有重要的影响。从材料结构上看,一方面,核壳(分等级)结构通常具有较高的比表面积,可以为气体分子提供充足的表面吸附位点;另一方面,核壳结构具有兼容性,可以充分发挥内核和外壳的独特属性。从材料组份上看,结型材料的设计可以为复合材料带来特殊的电子效应、化学效应和几何效应,进而增强敏感性能。本文从几种常见的MOSs入手,在构筑核壳(分等级)结构基础上对其组份进行改性形成结型敏感材料。详细讨论了敏感材料的结构和组份与器件敏感性能之间的关系。为开发新型敏感材...  (本文共138页) 本文目录 | 阅读全文>>