準(zhǔn)定向氧化鎢納米線陣列的制備及氣敏性能研究.pdf

1、眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心技術(shù)之一是傳感器技術(shù)，未來的世界是一個被傳感器覆蓋的世界，無處不在的傳感器將會搜集地球上的各種數(shù)據(jù)。同時，生態(tài)環(huán)境惡化是當(dāng)今世界急需解決的問題，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將致力于解決該問題，其中傳感器的作用不言而喻。NO2是主要的大氣污染物之一，而基于氧化鎢納米材料的氣體傳感器在檢測NO2氣體方面已表現(xiàn)出了巨大的潛力。本文研究了準(zhǔn)定向氧化鎢納米線陣列結(jié)構(gòu)在氣敏傳感器方面的應(yīng)用，主要內(nèi)容包括準(zhǔn)定向氧化鎢納米線陣列的制備和氣敏性

2、能的評價。
　　本論文創(chuàng)新性地發(fā)展了一種金屬鎢薄膜原位熱氧化工藝，成功實現(xiàn)了基片表面準(zhǔn)定向氧化鎢納米線陣列的原位生長。利用該工藝制備的納米線具有粗糙定向特征，線直徑約為10-20nm。系統(tǒng)研究了各個工藝參數(shù)對納米線形貌和結(jié)構(gòu)的影響，獲得了氧化鎢納米線的最優(yōu)制備工藝參數(shù)區(qū)間。通過表征不同氧化時間中間產(chǎn)物的形貌特征和晶相組成，建立了氧化鎢納米線的原位熱氧化生長機理模型并對納米線的成核生長過程給出了合理解釋。
　　研究了基于準(zhǔn)定向

3、氧化鎢納米線陣列結(jié)構(gòu)的氣體傳感器的氣敏性能，在工作溫度50-200℃范圍內(nèi)測試了傳感器對0.25-5ppm NO2氣體的電阻敏感響應(yīng)，發(fā)現(xiàn):準(zhǔn)定向氧化鎢納米線陣列結(jié)構(gòu)基氣體傳感器的最佳工作溫度為150℃;在此最佳工作溫度下對1ppm的NO2響應(yīng)達到了4.4，響應(yīng)時間和恢復(fù)時間分別為78s和32s;具有良好的穩(wěn)定性和NO2氣體選擇性。尤其是該納米線陣列基傳感器由于其獨特的準(zhǔn)定向性陣列結(jié)構(gòu)而顯示出非常快速的響應(yīng)與恢復(fù)特性。此外，本論文還研究