分级纳米结构可控制备及其湿度传感与场发射性能研究

本项目以催化辅助的气相输运、CVD、水热合成等方法，合成结构完美并可控制备的多种半导体氧化物分级纳米结构。利用高精度场发射测试仪和光电子设备，对制备样品的传感尤其是湿度传感性能、电子场发射性能和多种物理效应进行研究；通过研究电子在纳米材料中的输运行为和相互作用，探索分级纳米结构的量子效应和物理规律。通过改变生长条件、参数及后处理工艺使材料表面形貌、晶体结构等特征发生变化，以此提高分级纳米结构的场发射和湿度传感性能。深入研究吸附、缺陷、异质结等特征对分级纳米结构物理效应和性能的影响。利用材料分析软件，结合第一性原理密度泛函理论计算和动力学蒙特卡罗方法模拟研究多种掺杂元素在分级纳米结构中的动力学行为。确立分级纳米结构的场发射、湿度传感和生长机理；对丰富的实验数据进行优化分析，找出合理的理论解释，并对基于分级纳米结构的湿度传感和场发射器件做有益的探索。