纳米结构材料气敏性能和霍尔效应研究

本项目旨在采用化学和物理方法制备TiO2，ZnO和NiO纳米孔、介孔纳米颗粒和纳米花样气敏薄膜材料，通过掺杂、表面功能团修饰对其结构、形态、气体的吸附性能进行改性。深入研究金属氧化物纳米结构气敏材料的气敏特性和霍尔效应，探讨气敏材料表面和界面的物理化学过程，分析气敏材料的载流子的浓度、迁移率和导电性及其与气敏选择性和稳定性之间的关系，发现影响气敏材料选择性和稳定性的控制因素，为研制高选择性和高稳定性的纳米结构气敏传感器提供深入可靠的机理研究基础和材料基础。金属氧化物半导体气敏传感器的工作机制主要取决于气敏材料表面在吸附气体后所造成的电阻变化，电阻变化取决于空间价电层自由电子密度的变化，而后者依赖于载流子的浓度、迁移率和导电性。研究在可控的环境下纳米结构气敏材料的载流子输运性能对于研发分子级水平上感知的气体传感器材料不仅具有重要的科学意义，而且具有重要的应用价值。