半导体超细粉末的制备及气敏性能研究

《基于氮化镓材料的气体传感器制备及其气敏性能研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，环境监测与污染控制日益受到人们的关注。

气体传感器作为环境监测的核心设备，其性能的优劣直接关系到环境保护的成效。

近年来，氮化镓（GaN）材料因其独特的物理和化学性质，在气体传感器领域展现出巨大的应用潜力。

本文旨在探讨基于氮化镓材料的气体传感器的制备工艺及其气敏性能的研究。

二、氮化镓材料概述氮化镓（GaN）是一种宽禁带半导体材料，具有优良的化学稳定性、高电子迁移率和较强的抗辐射能力。

由于其独特的电学和光学性质，GaN在光电器件、高频功率器件以及气体传感器等领域具有广泛的应用。

在气体传感器领域，GaN材料对多种气体具有敏感响应，是制备高性能气体传感器的理想材料。

三、基于氮化镓材料的气体传感器制备制备基于氮化镓材料的气体传感器，主要包括以下几个步骤：1. 材料选择与准备：选择高质量的GaN材料，并进行表面处理，以提高其与基底的附着力。

2. 传感器结构设计：根据气体传感器的应用需求，设计合理的传感器结构，包括电极、敏感层等。

3. 薄膜制备：采用物理气相沉积、化学气相沉积等方法，在基底上制备GaN薄膜。

4. 器件制备：在GaN薄膜上制备电极、敏感层等结构，完成气体传感器的制备。

四、气敏性能研究气敏性能是评价气体传感器性能的重要指标。

本文通过实验研究了基于氮化镓材料的气体传感器的气敏性能，包括响应速度、灵敏度、选择性以及稳定性等方面。

1. 响应速度：通过向传感器中通入不同浓度的目标气体，观察传感器的响应速度。

实验结果表明，基于GaN材料的气体传感器具有较快的响应速度。

2. 灵敏度：通过测量传感器在不同浓度目标气体下的电阻变化，评价传感器的灵敏度。

实验结果表明，GaN材料对多种气体具有较高的灵敏度。

3. 选择性：为了评估传感器对不同气体的识别能力，我们进行了交叉敏感性实验。

实验结果表明，基于GaN材料的气体传感器对特定气体具有较好的选择性。

应用化学实验报告实验一氧化锌纳M粉体的低温化学法合成与性能研究学院化学化工学院指导老师专业班级姓名学号同组人2018年 06月 09日实验一氧化锌纳M粉体的低温化学法合成与性能研究一、实验目的1. 了解一些常规低温液相化学方法制备纳M材料的基本原理和方法。

2. 学习差热、热重和 X 光射线衍射等分析方法在无机物合成中的应用。

3. 了解纳MZnO 的发光性能，熟悉荧光仪的使用方法。

4. 了解纳MZnO 的气敏原理，熟悉气敏性能的检测方法。

二、实验原理氧化锌(ZnO> 是一种宽禁带直接迁移型半导体功能材料，单晶ZnO 为六方晶体(纤锌矿>结构，室温下的禁带宽度为3.37 eV，激子束缚能高达60 MeV。

该激子室温下不易被电离,使激发发射机制有效, 这将大大降低ZnO 在室温下的激射阈值，有可能实现较强的紫外受激辐射，可用来制作紫外光激光器和探测器。

另外，ZnO 还被广泛地应用于制作发光显示器件、声表面波器件、压敏材料、气敏传感器、异质结的n 极和磁性材料器件及透明导电膜等。

纳M 级ZnO 由于粒子尺寸小，比表面积大，具有表面效应、量子尺寸效应和小尺寸效应等，与普通ZnO 相比，表现出许多特殊的性质，如无毒、非迁移性、压电性、荧光性、吸收和散射紫外线的能力。

这一新的物质形态赋予了ZnO 在科技领域许多新的用途。

ZnO 的禁带宽度为3.2eV，它所对应的吸收波长为388nm ，由于量子尺寸效应，粒度为10nm时，禁带宽度增加到4.5eV，因此它不仅能吸收紫外波长320—400nm ，而且也对紫外中波 280 —320nm 也有很强的吸收能力，因此它是一种很好的紫外屏蔽剂，可制得紫外光过滤器、化妆品防晒霜；纳MZnO 的比表面积大，表面活性中心多，在阳光、尤其在紫外线照射下，在水和空气中，能自行分解出自由移动的带负电荷的电子(e->，同时留下带正电荷的空穴(h+>，这种空穴可以激活空气和水中的氧变为活性氧，它能与多种有机物(包括细菌>发生氧化反应，从而除去污染和杀死病毒。

气敏材料的制备及其气敏性能研究随着人类社会的发展，环境污染问题日益突显，如何对环境进行有效的监控和治理成为了亟待解决的问题。

其中，气体污染监测是环境监测的重要分支，而气敏材料的研究及其应用在气体污染监测方面具有重要意义。

气敏材料是一类能对某种气体或气体混合物产生敏感响应的材料，可以对气体浓度、组成等进行检测。

当前，气敏材料的种类繁多，主要包括半导体气敏材料、金属氧化物气敏材料、有机气敏材料等。

半导体气敏材料的制备通常采用溶胶-凝胶法、气相沉积法、离子束溅射法等多种方法，其中，溶胶-凝胶法由于操作简单、成本低廉、制备设备简单等优点，已成为半导体气敏材料制备的首选方法。

溶胶-凝胶法主要是将金属离子或有机物离子与适当的溶剂混合形成胶体，经过凝胶、热处理等工艺制备出气敏材料。

金属氧化物气敏材料的制备主要采用溶胶-凝胶法、物理气相沉积法、化学气相沉积法等方法。

与半导体气敏材料不同，金属氧化物气敏材料的制备通常需要高温煅烧，以提高晶体质量和敏感性。

有机气敏材料的制备主要采用溶剂聚合、原位合成、溶液法等方法，由于有机气敏材料的特殊结构以及溶液制备过程中易于控制，因此在制备过程中需要特别注意溶液粘度、聚合速率等因素。

此外，有机气敏材料的应用范围相对狭窄，多用于检测有机气体或挥发性有机化合物。

从制备过程来看，气敏材料的制备技术难度较大，需要一定的操作技能和实验经验。

另外，制备出来的气敏材料敏感性能也受到多种因素的影响，如晶体结构、纯度、晶界等。

因此，在实际应用中，需要针对具体的检测对象和检测要求进行优化和改进，以提高气敏材料的敏感性和选择性。

气敏材料的气敏性能是用来评价材料对目标气体响应的强弱及可靠性的重要指标之一。

气敏性能包括敏感度、选择性、响应时间、稳定性等指标。

其中，敏感度是评价材料检测目标气体浓度的能力，当目标气体浓度发生一定变化时，敏感度能够反映材料对浓度变化产生的响应。

选择性是评价材料检测目标气体和其他气体的区分能力，即材料对不同气体的响应差异程度。

常温半导体气敏元件的研制
常温半导体气敏元件是指在常温下（室温）即可响应到气态化合物的传感器。

相比于传统的热敏元件和电化学元件，常温半导体气敏元件具有响应速度快、功耗低、可靠性高等优点，因此在环境监测、安全检测、医疗诊断等领域具有广泛的应用前景。

目前，常温半导体气敏元件的研制主要包括以下几个方面：
1. 材料选择：选择合适的半导体材料是研制常温半导体气敏元件的关键。

目前研究较多的材料包括氧化锌、氧化铟锡、氧化铟锌、硫化镉等。

2. 气敏性能调控：通过调控材料的形貌、晶格缺陷、掺杂等手段，可以改善材料的气敏性能，提高气敏元件的响应速度、选择性和稳定性。

3. 界面工程：界面工程是指通过改变材料表面的化学性质和形貌等手段，调控气敏材料与其他材料之间的相互作用，提高气敏元件的响应性能。

4. 集成与封装：将气敏材料与其他电路元件集成在一起，形成气敏芯片，可以提高气敏元件的响应速度和可靠性。

同时，对气敏元件进行封装，可以保护其免受外界环境的干扰和损害。

目前，常温半导体气敏元件已经在多个领域得到了应用，例如环境监测、安全检测、医疗诊断等。

未来，随着材料科学、微电子技术和纳米技术的不断发展，常温半导体气敏元件的性能和应用领域还有很大的拓展空间。

In_(2)O_(3)-CuO的制备及其光活化下的室温甲醛气敏性能韩君林;刘锦梅;孙建华;孙丽霞;廖丹葵【期刊名称】《精细化工》【年(卷),期】2024(41)4【摘要】以InCl_(3)•4H_(2)O和Cu(NO_(3))2•3H_(2)O为原料、尿素为沉淀剂,采用水热法制备了In_(2)O_(3)-CuO复合材料。

通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis 吸收光谱、XPS、EIS对其进行了表征,探究了紫外光活化In_(2)O_(3)-CuO复合材料的气敏性能与传感机制。

结果表明,In_(2)O_(3)-CuO复合材料在375 nm紫外光照射室温(25℃)条件下对质量浓度50 mg/L甲醛气体的灵敏度为298,与纯In_(2)O_(3)(2.4)相比灵敏度提高123倍,气敏性能的巨大提升得益于In_(2)O_(3)与CuO形成的p-n异质结,协同光活化条件下异质结界面产生的光生电子-空穴与氧物种(O_(2)和O_(2)-)间建立了氧的光活化吸附-解吸循环,使室温下材料的气体吸附-解吸过程和表面反应增强。

【总页数】10页(P810-819)【作者】韩君林;刘锦梅;孙建华;孙丽霞;廖丹葵【作者单位】广西大学化学化工学院广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TQ133【相关文献】1.基于双金属MOFs制备Co_(3)O_(4)/In_(2)O_(3)复合物及其气敏性能的研究2.室温下富氧空位In_(2)O_(3)微管的制备及其Cl_(2)气敏性能研究3.In_(2)O_(3)/TiO_(2)室温氢气传感器及其优异的氢敏性能4.CuO/In_(2)O_(3)复合纳米材料的制备及其正丁醇气敏性能研究5.Zn掺杂In_(2)O_(3)分级微球的制备及正丁醇气敏性能研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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氧化铁超细颗粒的制备及其表征陈嘉敏;蔡育妮;彭雨辰;陈泽鸿;徐焱焱;龚晓钟【摘要】The nano-powder of ferric oxide have been prepared via hydrothermal method by using ferric nitrate honahydrate as raw material and then are investigated by the X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM).It is found that the of ferric oxide prepared via hydrothermal method are rhombohedral, shaped spherality, and 120～150nm in its diameter, which are highly dispersed.%以Fe(NO3)3·9H2O为原料,用水热法制备氧化铁超细粉体,并采用X-射线衍射(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)对制得的粒子进行表征.结果表明,实验中运用水热法制备得到的氧化铁超细颗粒晶型为斜方六面体系,颗粒为球状,直径在120～150nm之间,能够达到程度较高的分散效果.【期刊名称】《化学工程师》【年(卷),期】2011(025)002【总页数】3页(P71-73)【关键词】水热法;氧化铁;X-射线衍射;扫描电镜【作者】陈嘉敏;蔡育妮;彭雨辰;陈泽鸿;徐焱焱;龚晓钟【作者单位】深圳大学,化学与化工学院,深圳市功能高分子重点实验室,广东,深圳,518060;深圳大学,化学与化工学院,深圳市功能高分子重点实验室,广东,深圳,518060;深圳大学,化学与化工学院,深圳市功能高分子重点实验室,广东,深圳,518060;深圳大学,化学与化工学院,深圳市功能高分子重点实验室,广东,深圳,518060;深圳大学,化学与化工学院,深圳市功能高分子重点实验室,广东,深圳,518060;深圳大学,化学与化工学院,深圳市功能高分子重点实验室,广东,深圳,518060【正文语种】中文【中图分类】TQ138.1Abstract:The nano-powder of ferric oxide have been prepared via hydrothermalmethod by using ferric nitrate honahydrate as rawmaterialand then are investigated by the X-ray diffraction(XRD),scanning electronmicroscopy(SEM).It is found that the of ferric oxide prepared via hydrothermalmethod are rhombohedral,shaped spherality,and 120~150nm in its diameter,which are highly dispersed.Key words:hydro-thermalmethod;ferric oxide;X-ray diffraction;scanning electronmicroscope二十一世纪，纵观新材料、信息、能源等技术领域，纳米材料都发挥着举足轻重的作用[1]。

一种用于半导体级sic粉体合成的高纯石墨粉的制备工艺-回复半导体级SiC（碳化硅）粉体是目前广泛用于制备高温材料、电子器件、光电器件等领域的材料之一。

其具有优异的耐高温、耐化学腐蚀和优良的电学性能。

然而，由于SiC材料的特殊性质，其制备工艺也相对复杂。

本文将介绍一种用于半导体级SiC粉体合成的高纯石墨粉的制备工艺，详细讲解每一步操作。

第一步：准备原料制备半导体级SiC粉体的第一步是准备原料，其中最重要的就是高纯石墨粉。

高纯石墨粉是制备半导体级SiC粉体的关键原料，其纯度需要达到99.99以上。

而为了优化石墨粉的纯度，可以通过以下步骤进行。

1.1 石墨粉的筛选：首先，将原料石墨粉进行筛选分级。

筛选的目的是除去杂质、留下较为纯净的颗粒。

可以使用不同孔径的筛网进行筛选，将合适颗粒大小的石墨粉留下。

1.2 石墨粉的焙煅：将筛选后的石墨粉进行焙煅处理。

焙煅的目的是去除石墨粉中的杂质，提高其纯度。

将石墨粉置于高温炉中，在控制好温度和时间的条件下进行焙煅处理。

通常采用氮气气氛下的焙烧，以避免石墨与氧气反应。

1.3 石墨粉的酸洗：焙烧后，石墨粉需要进行酸洗处理，以进一步去除杂质。

常用的酸洗溶液包括浓硝酸、浓盐酸和稀硝酸等。

将石墨粉与酸洗溶液进行反应，去除其中的金属杂质和氧杂质。

随后，用纯水进行多次冲洗，最后将酸洗后的石墨粉干燥备用。

第二步：制备石墨粉前驱体制备半导体级SiC粉体的下一步是制备石墨粉前驱体。

前驱体是经过化学反应形成SiC的中间物质，它在后续的热分解反应中转化为SiC粉体。

2.1 反应物的准备：制备石墨粉前驱体所需的反应物有硅源和碳源。

硅源可选取硅酸钠、硅酸铝等；碳源可选取蔗糖、葡萄糖等有机物。

2.2 溶液的制备：将硅源和碳源分别溶解于适量的溶剂中，生成硅源溶液和碳源溶液。

常用的溶剂包括水和有机溶剂。

2.3 反应：将硅源溶液和碳源溶液混合，搅拌均匀。

然后，在适当的温度和时间条件下进行反应。

通常采用高温反应方式，要求控制好反应的时间和温度。

《氮化镓基微纳米结构制备及其气敏特性研究》篇一一、引言随着纳米科技的飞速发展，微纳米结构材料因其独特的物理和化学性质在众多领域中得到了广泛的应用。

氮化镓（GaN）作为一种重要的半导体材料，因其优异的电学、光学和气敏特性，在光电器件、微电子器件以及气敏传感器等领域具有巨大的应用潜力。

本文旨在研究氮化镓基微纳米结构的制备方法，并探讨其气敏特性，为氮化镓基微纳米结构在气敏传感器领域的应用提供理论依据和实践指导。

二、氮化镓基微纳米结构的制备1. 制备方法氮化镓基微纳米结构的制备主要采用化学气相沉积法、物理气相沉积法、溶胶-凝胶法等方法。

其中，化学气相沉积法因其操作简便、成本低廉等优点，被广泛应用于氮化镓基微纳米结构的制备。

本文采用化学气相沉积法，通过控制反应条件，成功制备出氮化镓基微纳米结构。

2. 制备过程具体制备过程如下：首先，将镓源和氮源分别置于反应室中；然后，通过控制反应温度、压力、气体流量等参数，使镓源和氮源在反应室内发生化学反应，生成氮化镓；最后，通过控制反应时间和冷却速度，得到不同形貌和尺寸的氮化镓基微纳米结构。

三、氮化镓基微纳米结构的气敏特性研究1. 气敏传感器制备将制备好的氮化镓基微纳米结构与气敏传感器技术相结合，制备出氮化镓基气敏传感器。

该传感器具有高灵敏度、快速响应、长寿命等优点，可广泛应用于有毒有害气体检测、环境监测等领域。

2. 气敏特性测试与分析通过气敏特性测试，发现氮化镓基微纳米结构对某些气体具有优异的气敏响应。

在测试过程中，我们分别对不同形貌和尺寸的氮化镓基微纳米结构进行了测试，并分析了其气敏响应机理。

结果表明，氮化镓基微纳米结构的气敏响应与其形貌、尺寸以及表面缺陷等因素密切相关。

四、结论本文研究了氮化镓基微纳米结构的制备方法及其气敏特性。

通过采用化学气相沉积法，成功制备出不同形貌和尺寸的氮化镓基微纳米结构。

将制备好的氮化镓基微纳米结构应用于气敏传感器中，发现其对某些气体具有优异的气敏响应。