1、氣體傳感器是一種能檢測(cè)不同種類(lèi)與不同濃度氣體，并將這些參量轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸出的裝置，廣泛應(yīng)用于環(huán)境調(diào)查、國(guó)家安全、食品加工、醫(yī)療診斷等產(chǎn)業(yè)中。隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)氣敏傳感器的靈敏度、工作溫度等各項(xiàng)性能指標(biāo)提出了更高的要求，這就需要不斷進(jìn)步的納米科技對(duì)氣敏傳感器性能加以改善，提高氣體檢測(cè)靈敏度，降低工作溫度。在市場(chǎng)上的幾種類(lèi)型的傳感器中，由于氧化物半導(dǎo)體傳感器具有靈敏度高、使用壽命長(zhǎng)、對(duì)多種氣體敏感和成本低等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用，金屬氧

2、化物半導(dǎo)體例如二氧化錫(SnO2)，氧化鋅(ZnO)和三氧化鎢(WO3)是最常用的固體傳感器材料。氣敏傳感器的性能與敏感材料暴露在外的表面積有直接關(guān)系，納米線(xiàn)有比較高的比表面積，存在非常豐富的表面態(tài)，有比較高的氧化活性，相比其塊體材料來(lái)說(shuō)有較高的靈敏度，和較低的工作溫度，同時(shí)納米線(xiàn)氣體傳感器還有利于減小尺寸進(jìn)而降低能耗，所以納米線(xiàn)是設(shè)計(jì)下一代傳感器的理想候選結(jié)構(gòu)材料。基于肖特基勢(shì)壘的納米傳感器在氣敏傳感器中展現(xiàn)出優(yōu)異的氣敏性能，用肖特基

3、接觸代替歐姆接觸是提高氣體靈敏度的重要方法，基于單根納米材料肖特基勢(shì)壘氣敏傳感器逐步得到研究人員的重視。
　　 本論文系統(tǒng)研究了基于肖特基勢(shì)壘的單根SnO2納米線(xiàn)氣體傳感器的氣敏特性，通過(guò)氣敏性質(zhì)的測(cè)試發(fā)現(xiàn)在室溫下對(duì)100ppmH2S靈敏度高達(dá)1238，并且具有良好的重復(fù)穩(wěn)定性。利用溶膠-凝膠與熱蒸發(fā)相結(jié)合的方法制備了SnO2納米線(xiàn)，并對(duì)所得樣品進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和形貌表征，得出我們合成的納米線(xiàn)具有單晶金紅石結(jié)構(gòu)。用電場(chǎng)組裝技術(shù)制備了單

4、根SnO2納器件，通過(guò)測(cè)試器件I-V曲線(xiàn)，得出納米線(xiàn)兩端與金電極均形成了肖特基接觸，構(gòu)成了背靠背肖特基勢(shì)壘結(jié)構(gòu)。我們還對(duì)可能的氣敏機(jī)理進(jìn)行了分析，在這種背靠背肖特基勢(shì)壘結(jié)構(gòu)中，器件的電流受反向肖特基勢(shì)壘控制，勢(shì)壘高度受氧的吸附脫附調(diào)控，電流隨著勢(shì)壘高度變化呈現(xiàn)指數(shù)變化規(guī)律，這是我們的器件在室溫下有超高的氣體檢測(cè)靈敏度的主要原因；SnO2納米線(xiàn)有比較多的表面氧空位缺陷，吸附在氧空位處的氧O2-會(huì)轉(zhuǎn)化為O-，而O-比O2-有更高的反應(yīng)活性，

5、這是我們的器件在室溫下具有超高氣體靈敏度的另一個(gè)原因。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　 第1章對(duì)一維納米材料氣敏傳感器研究進(jìn)展進(jìn)行了介紹。重點(diǎn)介紹基于單根納米線(xiàn)肖特基勢(shì)壘型的氣敏傳感器以及室溫氣敏傳感器，并以此為基礎(chǔ)明確了本論文研究選題，目的和主要研究?jī)?nèi)容。
　　 第2章介紹了通過(guò)溶膠凝膠與熱蒸發(fā)法高溫合成SnO2納米線(xiàn)的具體方法和詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。通過(guò)控制生長(zhǎng)條件，成功合成了SnO2納米線(xiàn)。并對(duì)納米線(xiàn)進(jìn)行了一系列的表征，主要包括

6、X射線(xiàn)衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)，高分辨透射電子顯微鏡(HR-TEM)對(duì)樣品的表面形貌、結(jié)構(gòu)及成份進(jìn)行表征和研究。通過(guò)電場(chǎng)在位組裝的方法成功制備了單根SnO2納米線(xiàn)原型氣敏傳感器。并且分析研究了退火對(duì)單根SnO2納米線(xiàn)的輸運(yùn)性質(zhì)影響。
　　 第3章系統(tǒng)研究了單根SnO2納米線(xiàn)肖特基勢(shì)壘氣體傳感器的氣敏特性，通過(guò)測(cè)試傳感器對(duì)H2S的在不同溫度下、以及多周期的氣敏特性，系統(tǒng)研究了傳感器對(duì)硫化氫