本科毕业设计(论文)--半导体气敏传感器用纳米SnO2的制备及表征.docVIP

编号： 　　　 本科毕业设计（论文） 半导体气敏传感器用纳米SnO2的制备及表征 Hydrothermal ynthesis and Characterization of nano SnO2 for Semiconductor Gas Sensors 分 院 信息科学与工程学院 专 业 电子信息科学与技术 班 级 学 号 姓　名 指导教师 职称　 完成日期 2010-5-21 诚 信 承 诺 我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 2010 年 5 月 20 日 摘　要 【摘要】本论文主要讨论可用于半导体气敏传感器的纳米SnO2/CNTs复合材料。【关键词】纳米SnO2/CNTs复合材料；半导体气敏传感器；水热法；气敏 ynthesis and Characterization of nano SnO2 for Semiconductor Gas Sensors Abstract 【ABSTRACT】This paper focuses on Nano SnO2/CNTs composites used for semiconductor gas sensor. 【KEYWORDS】Nano SnO2/CNTs composites; semiconductor gas sensor; hydrothermal method; gas sensing 目　录 论 NTs和SnO2的研究背景 CNTs具有很多优异而独特的电学、磁学、力学和光学性质，使其在结构增强，纳米电子器件、场发射、储氢、传感器等众多领域得到广泛的应用，成为世界科学研究的热点．CNTs具有中空结构和大的比表面积，对气体有很强的吸附能力，由于吸附的气体分子与CNTs相互作用，因而改变了它的费米能级，进而引起宏观电阻发生较大的改变，通过对电阻变化的测定即可检测气体的成分，因此，CNTs可用来制作气敏传感器． NTs的发现和研究应用 自从1991年日本电镜专家lijima意外发现CNTs以来，由于其具有独特的结构和优异的力学、电学、热学、储氢和场发射等性能，可望在场发射显示器件、纳米电子器件、超强度复合材料、储氢材料等诸多领域得到应用。特别是CNTs管径为纳米级，长径比可达1000以上，比表面大且其抗拉强度是钢的10倍，碳纤维的200倍，而密度仅为钢的1/6，具有很好的柔韧性 ，被认为是制备纳米复合材料较理想的增强材料之一。 SnO2的特性和应用前景 纳米SnO2是一种典型的ｎ型半导体材料，其Eg＝3.6 eV（300 K），具有优良的光电性能和气敏性能，在气敏元件、湿敏元件、薄膜电阻器、光电子器件、吸波材料、电极材料及太阳能电池等方面有着广泛的应用前景。SnO2是一种广谱型的气敏材料。当n型半导体SnO2器件放置于空气中时，表面会发生一系列反应，如活性点的吸附反应、催化反应及颗粒边界或三相界面的相反应。氧与水分吸附在半导体表面时，从半导体表面获得电子，形成负电荷。 SnO2材料在气敏传感器中的应用 在日益发展的现代社会里，工业废气 、汽车尾气 、家庭液化石油气 、煤气 、天然气的使用，不仅严重污染大气，破坏生态环境 ,而且有产生爆炸 、火灾 、使人中毒的危险，危害人类身体健康，因此对各种有害气体的预报 、监测 、报警受到广泛重视。气体传感器正是担负这一要任。由于它使用方便 、操作简单 、精确度高 、灵敏性强 ,在生产生活中发挥着重大作用. 随着科学技术的发展对传感器提出的要求也越来越高。 纳米SnO2/CNTs复合材料的制备 SnO2/CNTs复合材料的水热制备过程 图2.1水热法制备纳米SnO2/CNTs复合材料的流程图。 图2.1是本实验水热法制备纳米SnO2/CNTs复合材料的流程图。 实验仪器： 电子天平：本实验采用AUW-d.-电子天平称取实验材料。它采用机械组件的密封结构、彻底抑制了过去的天平难以抑制的因风对流而产生的摇晃。即使在通风柜内也能比过去更稳定地使用。只需3秒的快速响应显示，而且回零迅速。实现无需等待的快速测定。?内装“PSC”全自动校准功能（AUW/AUX） 遇有室温变化影响灵敏度时，天平感知室温变化，自动开始校准。?使用定时校准功能，实现稳定的灵敏度。 图2.2 AUW-d.-电子天平 加热磁