碳纳米管介电阻挡器件的电离与气敏特性

气体传感器是一类在环境监测、国家安全等方面具有重大需求的器件，灵敏、快速、微型化、智能化是未来传感器的发展方向。本课题基于微纳尺度电离效应和离化对气体的快速敏感反应，研究一种新型的碳纳米管介电阻挡放电（DBD）器件及其电离行为和气体敏感特性。利用一维纳米材料电场增强效应和介质空间电荷场限制离化效应，解决此类传感器存在的高电压驱动和热不稳定性问题。研究微纳特征尺度下离化产生和演变规律和电荷场作用机理，建立微间歇介质结构的气体电离理论模型。设计适应于微纳加工特点的侧壁DBD器件结构，采用低温电化学组合沉积方法解决微纳结构制备的工艺兼容性问题，利用薄膜和微机械技术制备微纳DBD离化器件，实现器件在低于10伏电压下工作和多种气体的定性、定量分辨。了解和掌握高气压条件下稳定低温离化的约束条件和控制方式，气体与离化电学特征的敏感关系以及多参量耦合分辨的表征方法，对器件的应用特性进行评价。