新型半导体气体传感器制备与性能研究2..docx

毕业设计（论文）任务书姓名张文楷班级电子1007院系光学与电子信息学院同组姓名指导老师刘欢一、课题名称新型半导体气体传感器制备与性能研究二、课题内容1.纳米材料合成根据合成方案，两种前驱物在一定温度条件下进行合成反应，离心沉淀清洗后得到胶态量子点；2.器件制备将上述产物按一定浓度分散于溶剂中，旋涂成膜，采用表面处理对其表面长链配体进行置换，辅以电极制作，得到器件；3.气敏特性测试对器件进行不同气体及浓度的测试，得到测试结果；根据实验现象，通过改变实验条件设计多组对比实验，得出结论。三、课题任务要求1.胶态合成法合成量子点；2.合成及涂膜过程中采取表面配体置换，根据相应气敏性能找到最好修饰条件；力争在较低工作温度下，能够实现响应及恢复时间短、稳定性及选择性好。四、同组设计者五、主要参考文献1. 25th Anniversary Article: Colloidal Quantum Dot Materials and Devices: A Quarter-Century of Advances Jin Yong Kim,Oleksandr Voznyy,David Zhitomirsky,and Edward H.Sargent Advanced Material2013.42. A General and robust strategy for the synthesis of nearly monodisperse colloidal nanocrystals Xinchang Pang, Lei Zhao, Wei Han, Xukai Xin and Zhiqun Lin Nature2013.63. NOx sensors based on semiconducting metal oxide nanostructures: Progress and perspectivesAdeel Afzala,b,#8727;, Nicola Cioffia,c,#8727;#8727;, Luigia Sabbatinia, Luisa Torsia,c Sensors and Actuators B2012.4指导老师签字：年 月 日摘 要随着环境的进一步恶化，气体传感器对环境气体的监测显得越来越重要。NO2作为一种非常重要的环境污染气体，一直受到国内外气体传感器科研工作者的关注量子点作为一种新型的纳米材料，具有比表面积大，尺寸小且易控制，易于表面修饰，与柔性衬底兼容等优势。因此，PbS量子点气体传感器成为了有待继续开发的一种新型半导体气体传感器。量子点表面修饰是改变量子点器件性能的一种常用手段，本文首先探索研究了数十种不同无机盐溶液级表面修饰量子点对气体探测的影响，发现了BaCl2，ZnCl2，CdCl2三种无机盐表面修饰PbS量子点对气敏响应有着促进作用。接着，针对PbS量子点气体传感器的合成工艺，进行了量子点尺寸与器件性能关系的研究，得出了尺寸越大，量子点性能越好的一般规律。再次，针对量子点气体传感器的制备工艺，进行了旋涂转速与器件性能关系的研究，得到了在保证膜连续的前提下，转速较低的器件有较高响应的一般规律。最终，根据上述三种优化方法，选取用ZnCl2表面修饰吸收峰在1500纳米的PbS量子点，按600rpm/s转速旋涂器件，制备出了与文献报道相比，响应提高10倍、更高响应速率、可恢复的高性能量子点气体传感器。关键词：胶态量子点 半导体气体传感器 表面修饰 优化AbstractWith the further deterioration of the environment, gas monitoring to environmental gas of gas sensors is becoming more and more important. As a kind of significant?environmental gas, NO2 has been concerned about by the research workers from home and abroad. As a new type of nanomaterials, quantum dots have some advantages like large surface area, small size, surface modification easily, compatibility with flexible substrates. Therefore, it has become a new type of semiconductor gas sensor to be further explored. Surface