三氧化鉬一維納米材料的制備、性能及器件研究.pdf

1、氣體傳感器廣泛應(yīng)用于日常生活中，但傳統(tǒng)氣敏器件因體積大、質(zhì)量重、不具有柔韌性而被大大限制了應(yīng)用。隨著生活水平的提高，人們迫切希望傳感器實現(xiàn)集成化、微型化、智能化特點(diǎn)。一維納米材料由于其優(yōu)越的物理、化學(xué)性能，可以有效地應(yīng)用于電子傳輸、制各柔性器件及納米功能集成電子器件。近年來，一維納米材料在氣體傳感器中的應(yīng)用為其發(fā)展帶來了契機(jī)，然而比起其它金屬氧化物而言，目前MoO3一維納米材料在氣敏方面的應(yīng)用還處于研究階段。三氧化鉬一維納米材料因獨(dú)特的

2、層狀結(jié)構(gòu)有利于氣體的吸附，比表面積大，活性位點(diǎn)多且電子能沿軸線迅速傳輸，在氣體傳感器領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛能。本文通過兩種前驅(qū)體制備MoO3納米帶，采用現(xiàn)代測試方法對材料的物相和形貌進(jìn)行表征，通過制備旁熱式及單根氣敏器件研究其氣敏性能。結(jié)果如下:
　　1.分別以過氧化鉬溶膠和乙酰鉬為鉬源制備MoO3納米帶。過氧化鉬溶膠制備的MoO3納米帶為正交相三氧化鉬，其長度約10μm，寬度100～250 nm，厚度20～50 nm;以乙酰鉬為鉬源

3、制備的MoO3納米帶長度100～300μm，寬度100nm～1μm，厚度50～500nm，水熱時間為25h時可分離出單根納米帶。
　　2.將兩種前軀體制得的MoO3納米帶制成旁熱式氣敏器件進(jìn)行乙醇?xì)怏w氣敏性能測試。結(jié)果表明，以過氧化鉬溶膠為前軀體制備的MoO3納米帶工作溫度在150～332℃范圍。對1000 ppm的乙醇靈敏度在190℃時達(dá)到最高，最高值為33，其檢測極限為20 ppm。以乙酰鉬作鉬源的溶膠為前軀體制備的MoO3納

4、米帶在273～332℃時具有最低探測極限為5 ppm。其靈敏度332℃時達(dá)到最高，此時對1000ppm的乙醇靈敏度為13。
　　3.對以乙酰鉬作鉬源制備的MoO3納米帶進(jìn)行單根器件組裝并進(jìn)行電化學(xué)測試及對乙醇的氣敏測試。結(jié)果表明，選擇SiO2層在300 nm以上的Si/SiO2襯底、功函數(shù)小于5.5 ev的金屬作電極、直徑150nm以下的MoO3納米帶制作的單根器件在-1～+1V的電壓區(qū)間較易形成歐姆接觸。結(jié)果顯示，單根器件對10