Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体/硅纳米孔柱阵列的湿敏性能研究

发布时间：2025-05-28 02:57

　　诸多研究表明,湿敏传感器的性能表现一方面和传感器材料的结构有关,另一方面和敏感材料本身的湿敏特性有关。具有较大比表面积的传感器一般具有较大的湿敏响应度,所以人们越来越多的制作或采用比表面积较大的材料作为载体,用来复合(装载/掺杂)具有较好湿敏性能的敏感材料来制作高性能湿敏传感器,或者直接用湿敏性能较好的材料制作比表面积较大的湿敏传感器。硅纳米孔柱阵列(Si-NPA),由微米级的多孔硅柱阵列和支撑硅柱的多孔层组成,具有多层次的微观结构,所以具有较大比表面积。由硅柱和多孔层构成的沟道网络有助于水分子输运,已经被证明比较适合作为湿敏传感器,或者湿敏传感器的基底。作为Ⅱ-Ⅵ族成员之一的氧化锌(ZnO)纳米材料,性能稳定,且具备众多的微观形貌,可以用来构造形貌丰富且具有较大比表面积的湿敏传感器。硫化镉(CdS)也是Ⅱ-Ⅵ族成员之一,具有较强的亲水性能,有研究表明是一种较有前景的湿敏材料。为了能够得到具有较大响应度和较好响应恢复性能的湿敏传感器,本文选择用Si-NPA作为基底,以两种Ⅱ-Ⅵ族半导体材料作为湿敏材料,用ZnO纳米材料来增加比表面积,同时作为湿敏材料,然后在ZnO纳米材料表面生长CdS纳...

【文章页数】：110 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．３?ＺｎＯ的纳米螺旋桨阵列ＳＥＭ图［６７］．??

?总体来讲，纳米ＺｎＯ是一种易于制备的半导体材料，它也是具有形貌和特??性最多［４４］的纳米村料之一（图１．２，?１．３，?１．４），可以作为众多材料生长的模板或??者基底，或者与其他材料进行复合进而得到一些更奇特的性能。??龜??图１．２?ＺｎＯ的一些具有代表性的表面形貌［６６....

图１．２?ＺｎＯ的一些具有代表性的表面形貌［６６］．??

?总体来讲，纳米ＺｎＯ是一种易于制备的半导体材料，它也是具有形貌和特??性最多［４４］的纳米村料之一（图１．２，?１．３，?１．４），可以作为众多材料生长的模板或??者基底，或者与其他材料进行复合进而得到一些更奇特的性能。??龜??图１．２?ＺｎＯ的一些具有代表性的表面形貌［６６....

图１．４?ＺｎＯ纳米材料的各种形貌［５３’５８］．??

?总体来讲，纳米ＺｎＯ是一种易于制备的半导体材料，它也是具有形貌和特??性最多［４４］的纳米村料之一（图１．２，?１．３，?１．４），可以作为众多材料生长的模板或??者基底，或者与其他材料进行复合进而得到一些更奇特的性能。??龜??图１．２?ＺｎＯ的一些具有代表性的表面形貌［６６....

图１．５?Ｓｉ－ＮＰＡ的硅柱阵列结构、多孔结构［８７］．??

１．６硅纳米孔柱阵列的特征及形貌??桂纳米孔柱阵列（Ｓｉｌｉｃｏｎ?ｎａｎｏｐｏｒｏｕｓ?ｐｉｌｌａｒ?ａｒｒａｙ，?Ｓｉ－ＮＰＡ）［８７］，由大量的微米尺??寸的、准相似的硅柱组成，这些硅柱和基底上还有纳米级的小孔。从图１．５可以??看出Ｓｉ－ＮＰＡ的阵列结构，（ａ）为Ｓｉ－Ｎ....

本文编号：4047971