碳纳米颗粒的可控合成及其红外敏感特性与相关器件研究

Infrared sensing technology has comprehensive application in military and civil usage and is a vital technique for our country. The purpose of this proposal is to fabricate flexible infrared sensors based on carbon nanoparticles (CNPs) via a flame method and a dry transfer approach. This method possesses such merits as simple procedures, low-cost and good repeatability, which is compatible with large-scale industry production. We will conduct this project as follows: first, we will attempt to synthesize CNPs on varied substrates uniformly, searching for the method to control the growth of CNPs and the vital influencing factors behind; second, thermal and chemical oxidation of as-synthesized CNPs will be conducted, searching for the effect of oxidation on the surface and infrared sensing properties; finally, CNPs will be transferred onto flexible substrate to fabricate the prototype of high-performance infrared sensors. This research is important and has great novelty, which could induce great impact on the research of functional devices based on CNPs and is meaningful to scientific significance and practical applications.

柔性光电子器件，特别是柔性纳米传感器的研究已经成为一个研究热点。红外探测技术在军用和民用产品方面都具有广泛的用途，是国家急需的关键技术。本项目拟采用火焰法和干法转移制备基于碳纳米颗粒的柔性红外敏感器件。该方法具有步骤简单、价格低廉、重复性好以及适用于大规模工业化生产的优点。首先，我们将研究原位调控合成碳纳米颗粒的方法，在不同衬底上制备形貌和大小一致，且分布均匀的碳纳米颗粒，并深入研究碳纳米颗粒的形成机理以及可控合成的决定因素；然后，通过热氧化和化学氧化的方法对碳纳米颗粒进行后处理，研究后处理过程对碳纳米颗粒结构和表面特性的影响，以期获得更好的红外响应特性。最后，将碳纳米颗粒转移到柔性衬底上，研制出具有较高红外响应特性的柔性红外探测器件原型，并初步研究其抗弯折特性。该项研究具有原始创新性，研究成果将对基于碳纳米颗粒功能器件的研究具有很好的推动作用，具有重要的科学意义和很好的应用前景。

柔性光电子器件，特别是柔性纳米传感器的研究已经成为一个研究热点。红外探测技术在军用和 民用产品方面都具有广泛的用途，是国家急需的关键技术。本项目采用火焰法和干法转移制备基于碳纳米颗粒的柔性红外敏感器件。该方法具有步骤简单、价格低廉、重复性好以及适用于大规模工业化生产的优点。我们在不同衬底上成功合成了形貌和大小较为一致、且分布均匀的碳纳米颗粒，深入研究了碳纳米颗粒的形成机理，实现了碳纳米颗粒的可控生长。在此基础上，我们制备了像素化的红外探测器阵列，获得了较高的红外响应特性，并实现了简单的寻址功能。