一、利用磁控溅射仪制作平面薄膜型H_2S硅微传感器（论文文献综述）
王鹤[1]（2018）在《金属纳米颗粒局域表面等离激元与界面之间的Fano干涉行为研究》文中研究指明当金属纳米颗粒与入射光发生耦合时,金属内部的自由电荷只会在颗粒内部产生,并且在核心周围产生振荡,这种振荡被称为局域表面等离子共振（Localized surface plasmon resonance,LSPR）。金属颗粒的极化率是典型的洛伦兹方程（Lorentzianform）,当LSP共振模与其他波发生干涉时,可以发生Fano共振。通过UgoFano给出的共振方程的谱线可以发现,Fano共振可以降低共振半宽,同时由于干涉效应可以产生较强的局域电场。Fano共振可在慢光、化学灵敏度、表面增强拉曼光谱（SERS）、等离子体增透等许多领域有很广泛的应用。因此,对金属纳米颗粒局域表面等离激元与界面之间的Fano干涉行为研究有很重要的意义。本论文的主要内容分为以下两部分:1、界面附近纳米颗粒阵列的LSP与界面之间的Fano干涉效应的研究首先,研究采用了 FDTD模拟和应用修正菲涅尔系数方程进行理论分析,对于位于衬底上的半球金属纳米颗粒,当光从空气中入射时,反射波的相移随波长变化较小。所以,不论密度如何变化,反射谱在LSP共振波长处均表现为波峰,金属纳米颗粒LSP散射波与界面的反射波之间的干涉行为在LSP共振波长处表现为相长干涉。而当光从衬底方向入射时,反射波的相位会随波长从-π到π之间变化,金属纳米颗粒LSP散射波与界面的反射波之间的干涉行为在LSP共振波长处表现为相消干涉,反射光谱会显示出典型的Fano线型。然后,我们做了一系列不同厚度的银薄膜沉积在石英衬底上（2nm,4nm和6nm）,通过快速热退火使其形成颗粒,并对样品进行了表征和测试。当光从衬底方向入射时,反射谱会分别出现波谷、不对称的Fano线型和波峰,这个结果与理论计算相一致。2、LSP与界面所形成的双模Fano共振当在衬底上有多个LSP共振模式存在,那么界面反射和LSP散射波之间的相互作用会变得更复杂。首先,由于尺寸、形状相同的金和银的LSP共振波长不同,衬底上混合金银纳米颗粒阵列可产生两个LSP共振模式。由于银和金纳米颗粒都是半球形并且位于衬底上,所以银和金纳米颗粒的局部驱动电场的相位是相同。因此,两种纳米颗粒的极化率相位在每个对应的LSP共振波长处均相同。所以,当光从空气/衬底方向入射时,界面反射的波与这两个LSP之间分别在相应的LSP谐振波长处干涉相长或相消。因而,在不同密度的反射谱中就会出现峰或者谷,当密度适当,会出现不对称的Fano线型。而对于衬底上沉积银立方体纳米颗粒阵列,由于界面导致的对称性破缺,立方纳米颗粒上下表面将产生在分别两个不同水平面的不同共振波长的LSP散射模式。我们进一步地研究了这两种散射模式与界面反射波之间的Fano干涉行为,结果表明,由于上下两个界面之间存在额外的光程差,其反射谱表现与界面上的混合金银纳米颗粒阵列表现不同。当光从空气一侧入射时,无论金属纳米颗粒的密度多大,在两个LSP共振峰之间均将产生一个陡峭的波谷,这种行为可用修正的薄膜干涉理论进行解释。界面上金属立方体纳米颗粒的LSP与界面间的Fano干涉行为提供了一种可能的高性能化学探测器的制备手段。
马斯晗[2]（2018）在《生物传感器基底材料纳米Si薄膜超快动力学研究》文中研究说明随着生物纳米技术的不断发展,生物传感器件尺寸的不断小型化使其对材料的性能要求也不断提高。单晶硅作为经典的半导体材料被广泛的应用于不同种类的生物传感器中,以实现快速的光电响应,纳米尺度的单晶硅薄膜由于具有纳米材料所特有的性质,因而能够实现更高速的响应。研究单晶硅薄膜表面载流子的超快动力学过程可以更深入的分析薄膜内部载流子的热输运机制,对进一步提升材料的响应时间,制造精度更高,灵敏度更好的传感器件有一定的意义。本研究以飞秒激光放大器作为光源,激光脉冲宽度为120fs,采用400nm泵浦光,800nm探测光,利用瞬态反射实验技术研究厚度为1000nm的单晶硅薄膜瞬态反射率变化过程,搭设飞秒激光瞬态反射实验系统,测量单晶硅薄膜在不同单脉冲能量作用下的瞬态反射率变化,分析其瞬态反射率的变化规律;利用双e衰减指数模型进行拟合,得到不同脉冲能量作用下的快弛豫时间,分析反射率变化超快动力学响应机制,以及不同泵浦光能量激光脉冲作用下,单晶硅薄膜表面载流子的超快动力学过程;通过建立飞秒激光作用于单晶硅薄膜的TTM-Drude模型,分析飞秒激光与单晶硅薄膜表面相互作用后电子温度和晶格温度的变化过程,得到不同脉冲能量作用下载流子温度与晶格温度变化曲线,计算出载流子与晶格的热平衡时间,分析快弛豫过程中发生的物理过程。
杨绪军[3]（2012）在《晶体集成式红外探测器的设计及制备工艺研究》文中认为针对红外探测器在军事、医疗卫生、环境监测等领域越来越广泛的应用，本文提出了一种晶体集成式红外探测器的设计和制备工艺。晶体集成式红外探测器是非制冷型探器，具有以下特点：1)可以在室温下工作，而且制造成本低；2)对各个波长的红外辐射均有响应；3)在交变的红外辐射下就会有响应输出。本文以晶体集成式热释电红探测器为研究对象，从制备工艺上进行了研究，在此基础上，对制备完成的探测器进行了测试。在制备工艺上，对探测器结构分析后，首先设计了制备探测器的工艺流程，然后对制备探测器的键合，研磨抛光和沉积薄膜电极关键工艺进行了详细的研究。针对键合工艺，我们对各种键合工艺适应的环境和优劣性进行了比较，并选择了中间层键合工艺，最后经过实验选择了RZJ-304胶作为中间层。针对研磨抛光工艺，我们选择了现在国内普遍应用的机械研磨工艺，在研磨设备，研磨盘，抛光垫，研磨液和抛光液等方面进行了理论和实验研究。针对沉积薄膜电极工艺，我们在分析了各种方法，结合实验验证后选择了磁控溅射的工艺。在制备探测器的整个过程中，我们做了一系列保证性测试：利用测厚仪和原子力显微镜测试了磨减薄后晶片的厚度，表面粗糙度和研磨均匀性；利用扫描电镜测试了溅射薄膜电极的厚度，形貌和致密性；利用自己搭建的系统测试了探测器敏感单元介电常数和介电损耗；利用自己搭建的系统、前置放大电路和信号调理电路测试了探测器频率响应特性、不同敏感元厚度输出响应和不同敏感元面积输出响应。在此基础上，完成了整个工艺流片过程，成功的制备了晶体集成式红外探测器。综上所述，本论文设计了新的加工工艺流程以及新的中间层键合工艺和研磨抛光工艺，完成了晶体集成式红外探测器的制备，并且搭建了探测器响应测试系统，测试结果显示所研制探测器输出信号响应明显，验证了整个器件设计的合理性。这些研究为今后红外探测器的加工工艺优化、应用、测试等提供了参考。
张莉莉[4]（2012）在《反射型光纤氢气传感器及氢敏性能测试》文中认为传统的基于电特性原理的氢气传感器已经被研制出来，并在空间技术及科研中都发挥了重大的作用，但在使用时，大多需外加电压，容易产生电火花，引起爆炸，而且受电磁波的干扰较大，结构复杂，对于氢气的测量，应用上具有一定的局限性。而光纤传感器采集的是光信号，不易产生电火花，对被测对象的干扰小、灵敏度高、体积小、重量轻、电绝缘性、耐腐蚀、耐高压、抗电磁干扰等众多优点，很适合于氢气浓度的检测。反射式光纤传感器是人们最早提出的并且研究的一种光纤传感器，当应用于氢气浓度的检测时其结构简单，工艺上易于实现，具有较好的实际应用前景。反射式光纤氢气传感器原理是当氢敏薄膜吸收氢气后，其反射率发生改变，从而引起光强的变化，通过检测光纤中光强的变化实现氢气浓度的检测。反射型光纤氢气传感器的研究主要包括反射型传感器理论研究、薄膜的氢敏机理研究、传感器的结构设计、光纤中光波的传播、氢敏薄膜的制备以及氢敏测试等方面的内容。本文通过理论分析，建立传感器光学模型，通过实验研究氢敏感薄膜的制备、设计传感器结构并进行传感器的制作及氢敏性能试验。主要进行了以下研究工作：1.反射型光纤氢气传感器的基础理论工作：介绍反射型光纤氢气传感器的基本原理，掺杂钯的WO3薄膜的氢敏机理。2.反射型光纤氢气传感系统的设计与相关部件的选型。3.掺杂Pd的WO3薄膜的制备及薄膜样品的结构、表面形态、光学特性等，结合机理进行分析。4.氢敏实验研究：建立测试系统，通过实验研究光强与氢浓度的关系，从而标定氢气的浓度。
刘涛[5]（2012）在《基于硅微通道板的三维储能器件的研究》文中研究表明近年来,MEMS技术已经得到了长足的发展,而基于MEMS制造技术的硅微通道板是一种特殊的三维结构材料,它在多个研究领域均有着重要的应用价值,已经成为各国学者研究的焦点。本文在硅微通道板的基础上,在储能材料和器件领域展开了一系列的创新性探索和研究,主要内容包括：1.制备了大深宽比硅微通道板和三维集流体首先讨论了硅在含氢氟酸的刻蚀液中的刻蚀行为,结合多孔硅的形成机制模型,研究了硅微通道板的形成机理,并深入探讨了大深宽比硅微通道板的制备流程,按顺序具体包含：硅片的清洗、氧化、光刻、诱导坑形成、电化学刻蚀。研究了各个步骤对硅微通道板形成的影响,讨论了重要参数的选取和控制。本部分还详细讨论了电化学刻蚀这一步骤,研究了衬底材料、刻蚀溶液、偏压、电流密度、脉冲电流、光照强度、系统温度等重要参数,最终制备出了深度大于200μm,单个微孔边长为5μm的硅微通道板,深宽比大于40,其表面平整,侧壁笔直,结构完好。其次,讨论了化学镀镍的原理,研究了在硅微通道板上化学覆镍的制备流程,成功制备了具有Si-MCP/Ni结构的三维集流体。通过SEM的表征,对其表面微观结构做了细致分析,发现硅微通道板的表面覆盖了一层分布均匀的镍层,且结构保持连续贯通,延续了硅微通道板大深宽比的特点。2.制备并研究了两种基于硅微通道板的锂离子电池负极材料：Si-MCP/Ni/MoS2和Si-MCP/Ni对于Si-MCP/Ni/MoS2结构,首先采用电镀法在三维集流体上制备了三维MoS2薄膜；通过SEM表征,发现电镀法制备的三维MoS2薄膜具有平整而均匀的表面,通过XRD表征发现其具有无定型结构；采用锂片作为对电极,详细介绍了电池组装工艺步骤；通过对三维MoS2薄膜首次放电曲线的分析,先是研究了SEI膜的形成特性,然后分别研究了Si-MCP/Ni/MoS2结构在不同倍率下的充放电特性：发现在0.1C的倍率下,电池可以获得2.5mAh·cm-2左右的较大的面积比容量,远超平面薄膜硅材料的容量；在1C的倍率下,其面积比容量趋于稳定在0.38mAh·cm-2左右；只有在10C的大倍率下,电池的容量有较大衰减；在各个倍率下,电池均显示出较高的库仑效率,表现出良好的充放电可逆性。对于Si-MCP/Ni结构,先是通过调整化学镀镍的时间,使得硅微通道板表面的镍颗粒相对三维集流体较细,成功制备了适用于锂离子电池负极材料的Si-MCP/Ni结构；通过一系列的电化学测试发现,该结构具有与硅材料相似的首次放电曲线,即有着较低的放电电压和较长的放电平台,不同的是没有在首次放电曲线中发现对应于SEI膜生成的电位平台,表明硅微通道板表面的镍层阻挡了SEI膜的生成,但是相应提高了首次充放电库伦效率；Si-MCP/Ni结构首次放电和充电容量分别高达5.3mAh·cm-2和5.1mAh·cm-2,到第100个充放电循环时,充放电比容量可稳定在1.2mAh·cm-2左右；实验还发现覆镍硅微通道板并没有能够阻止在充放电时的体积膨胀,但是在多次循环过程中,镍层抑制了活性物质的失效,并可增强活性材料的导电性,是Si-MCP/Ni结构在多次充放电循环后仍能保持可观比容量的主要原因；在库仑效率方面,Si-MCP/Ni结构的库仑效率亦维持在95%以上,显示出良好的充放电可逆性。3.制备了一种基于硅微通道板的三维钛酸锶钡（BST）超级电容器本部分通过对溶胶凝胶法进行改进,结合真空旋涂技术,在三维集流体上成功制备了三维BST薄膜,成功制备了Si-MCP/NiSi2/BST三维结构超级电容器；实验表明,NiSi2是在对BST前驱体进行退火时形成的合金,仍可作为导电层。SEM的表征结果发现,三维BST薄膜具有均匀平整的表面,其厚度约为200nm；XRD的表征结果证实三维BST薄膜具有典型钙钛矿结构,且原先的镍层已全部与硅微通道板反应形成NiSi2合金。通过电化学测试,发现Si-MCP/NiSi2/BST结构电容器的工作机理为双电层机制,并且大倍率下其电化学活性良好；在首次充放电测试中,该电容器获得了近800F.g-1的比电容量；在循环700次后,容量衰减不超过7%；为了探讨其容量衰减机制,采用SEM观察了电容器在多次循环后的电极表面形貌,发现侧壁上BST薄膜上出现裂纹,并认为下方暴露的导电层导致的漏电和活性物质的损耗是其容量减小的主要原因；为了证实三维结构是比容量较大的原因,本部分还制备了平面薄膜结构的钛酸锶钡电容器,并测试了其性能,发现其在相同条件下获得的比容量比三维电容器要小得多,这是因为平面结构电容器的比表面积有限、器件质量较大,从而体现了三维结构钛酸锶钡超级电容器在比容量、重量、体积上的巨大优势。4.制备了两种基于硅微通道板的三维法拉第电容器：Si-MCP/Ni/Ni（OH）2和Si-MCP/Ni/Co（OH）2本部分首先探索了一种通过化学液相沉积法在三维集流体的表面制备了纳米材料的方法,采用氢氧化镍和氢氧化钴作为活性物质,成功制备了Si-MCP/Ni/Ni（OH）2和Si-MCP/Ni/Co（OH）2三维结构超级电容器；然后通过SEM对Ni（OH）2和Co（OH）2纳米晶体进行了表面形貌的表征,发现Ni（OH）2和Co（OH）2在微通道板的侧壁处均已纳米片的形式存在,而在微通道板的表面处,Ni（OH）2和Co（OH）2分别以纳米片和纳米柱的形式出现；讨论了化学液相沉积法的反应机制,结合反应位置和溶液中反应离子浓度等参数,分析了两种材料晶体形貌不同的原因；XRD的表征结果表明Ni（OH）2和Co（OH）2的均以a相形式存在,结合a相Ni（OH）2和Co（OH）2的化学性质,分析了α相纳米晶体可能的形成原因；循环伏安法测试的结果表明两种电容器均表现出法拉第电容机制,在循环伏安和计时电位放电测试中,在不同的扫描速率和放电电流密度下,Si-MCP/Ni/Ni（OH）2和Si-MCP/Ni/Co（OH）2结构的最高容量分别可达3.75F.cm-2和1.46F.cm-2；在多次循环充放电中,通过SEM观察了活性物质的表面形貌,发现两种电容器在充放电时活性物质并无明显脱落,不可逆容量损失较小；在1000次循环时,两种电容器的比容量衰减均不超过20%,2000次后两种电容器均进入稳定状态,比容量随循环次数的衰减非常小,显示出其良好的可逆性和较长的工作寿命；本部分还进行了关于三维结构表面积的理论计算分析,指出了Si-MCP/Ni/Ni（OH）2和Si-MCP/Ni/Co（OH）2三维结构超级电容器获得较大比容量的原因,并显示出其在器件微型化方面的巨大潜力。综上所述,本文首先通过使用MEMS微细加工工艺对硅片进行了一系列的加工制备了一种由很多微通道阵列构成的独特材料——硅微通道板,其具有大深宽比和大比表面积的特点；采用化学镀镍包覆其表面后,形成了Si-MCP/Ni结构材料,为一种三维集流体,这样就为所有后续工作中的器件提供了基本架构；其次,在Si-MCP/Ni结构上制备了三维MoS2薄膜,形成了Si-MCP/Ni/MoS2结构,发现其可作为一种新型锂离子电池负极材料,其比容量较大,循环性能和充放电可逆性良好；研究还发现,通过对化学镀镍参数的调整,形成的改进型Si-MCP/Ni结构亦可作为一种锂离子电池负极材料,且表面的镍层可以抑制硅体积膨胀后的失效,增强活性物质导电性,相比于一般硅负极材料其循环性能有很大改进,且能保持较大的比容量；再次,在Si-MCP/Ni结构的基础上,通过改进型溶胶凝胶法制备了三维BST薄膜,构建了一种Si-MCP/NiSi2/BST三维结构双电层超级电容器,其比容量大、多次循环性能较好,研究表明三维结构的大表面积是其获得较佳性能的主要原因；最后,通过化学液相沉积在三维集流体上制备了Ni（OH）2和Co（OH）2纳米晶体,分别发展了Si-MCP/Ni/Ni（OH）2和Si-MCP/Ni/Co（OH）2结构法拉第超级电容器,发现其比容量巨大,循环性能佳,容量损耗小,工作寿命长,器件体积小,是一种较为理想的微型三维超级电容器。总之,本文以硅微通道板为核心,融合了MEMS技术、半导体材料、新型结构和储能器件等多方面的成果,为创造新型储能器件提供了一种崭新的思路和研究方法。本文中硅微通道板的制备方法与集成电路相兼容,这也为硅微通道板今后的批量生产提供了先行经验。本文能促进能源领域、MEMS领域、半导体领域之间的相互发展,并推动学科交叉,增进成果转化,在未来必将产生巨大的社会和经济效益。
卢振伟[6]（2009）在《硅基氧化钨薄膜的制备及其性质研究》文中研究指明本项研究针对当前对于有毒、易燃、易爆等危险气体的探测越来越紧迫,而当下常用的气敏材料识别能力差,气敏性能低,自我修复能力差,制备工艺复杂等问题,提出利用磁控溅射法结合分子模板技术,通过优化制备工艺,结合化学原位修饰、真空退火、光刻等后处理工艺,在硅衬底上制备出具有空间立体结构、高的比表面积,与衬底黏附力强、结构稳定的具有不同化学剂量比的掺Cu或掺In半导体纳米多孔WO3薄膜。这类材料具有较强的气敏性质,对多种有害气体如:NOx、SOx在较宽（ppm量级）浓度范围内有较强和快速识别能力。根据气体吸附-脱附理论,由于不同的气体会在WO3气体传感材料表面产生不同的施主或受主表面态,从而影响气敏材料的能带结构,提出了利用C-V,C-F法,结合通用的I-V法来联合研究有害气体的气敏响应特性,从而标定和识别出不同有害气体ppm浓度范围内的NOx、SOx等有害气体。氧化钨是一种典型的n型半导体金属氧化物气敏材料,它有优异的电致变色、气敏特性,已被开发制备了各种类型器件（电致变色器件,智能灵巧窗等）,近来又开始了对其气敏特性的研究。在国外已有WO3气敏特性方面的报道,国内近年来才开始有相关报道。本论文着重研究了氧化钨薄膜的光电特性,为进一步的气敏探测器件的研制取得有益的探索。本文首先简单介绍了氧化钨薄膜的研究历史及背景,本课题的研究意义,样品薄膜的制备方法、测试分析手段,然后叙述了我们在前人研究的基础上进行的一些探索,制备了五个系列的氧化钨薄膜（包括:单层氧化钨薄膜、氧化钨同质多层膜、氧化铟锡薄膜、氧化钨/氧化铟锡/氧化钨复合膜、氧化铟锡/氧化钨/氧化铟锡复合膜）,并采用Raman等表征分析手段,测试分析了各系列薄膜。
孔珊珊[7]（2008）在《SnO2薄膜气体传感器制备及其性能研究》文中研究指明SnO2是一种宽带隙n型半导体材料,室温下能隙宽度为3.67eV,有良好的化学稳定性、光学各向异性等特点。SnO2薄膜由于具有对可见光透光性好、紫外吸收系数大、电阻率低、化学性能稳定以及室温下抗酸碱能力强等优点,已被广泛地应用在太阳能电池、液晶显示、防静电涂层、电热材料、透明电极材料以及气敏材料等方面。SnO2作为一种广谱气敏材料,可以用来检测各种有毒、有害及各种可燃性气体,具有非常广阔的应用前景。本课题在综述了各种制备SnO2薄膜的工艺方法基础上,根据实验条件采用化学反应射频磁控溅射方法制备了二氧化锡薄膜,并对制得的薄膜利用原子力显微镜、X射线衍射等手段进行了表征,实验结果表明,SnO2薄膜晶体择优取向为（110）和（211）方向,SnO2薄膜为四方金红石结构。热处理工艺对薄膜的性能有很大的影响,分析在150℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃空气中热处理,不同退火温度的影响,通过AFM的形貌观察发现薄膜的质量结晶良好,并且观测到晶粒尺寸随着衬底温度的升高而增大。同时发现该方法制作的薄膜方法沉积速度较快、工作气体压力较低,具有其独特的优越性。通过在NH3、CO、NO2、H2四种气体的气氛下薄膜电阻的测试,得到SnO2薄膜微气体传感器在不同气氛中的特性曲线,并给出敏感膜的灵敏度、温度特性、响应时间和恢复时间的测试结果。探讨和分析了SnO2薄膜气敏元件的敏感机理。
范小花[8]（2007）在《三氧化钨基光学氢敏膜的制备及性能研究》文中提出三氧化钨（WO3）薄膜是一种重要的功能材料,因具有良好的电致变色、气致变色、光致变色、电化学性能而得到广泛的研究和应用,尤其是其气致变色性能在气体传感器方面有广阔的应用前景。经长期研究发现,在Pt、Pd等稀有金属的催化下,WO3薄膜对H2在常温下就具有良好的气致变色效应,是一种优良的氢敏材料。本文采用创新工艺,即用溶胶凝胶法和直流磁控溅射法相结合的方法制备了三氧化钨基掺Pt（Pd）薄膜。研究了用此创新工艺制备三氧化钨基掺Pt（Pd）薄膜的实验条件,正交设计优化了薄膜制备的工艺参数,测试了薄膜的氢敏性能,对薄膜的光学性质、表面形态、结构等进行了表征,并初步探讨了薄膜氢敏机理与其结构变化之间的关系。首先简要概述了三氧化钨掺杂薄膜的氢敏机理及其制备、应用的研究现状。其次详细介绍了用溶胶凝胶法和磁控溅射法相结合制备WO3基掺杂薄膜的具体操作方法、使用的材料设备及工艺流程,并对各实验影响因素进行了分析,优化了制膜工艺参数。然后对制作出的薄膜进行了氢敏性能测试。最后对薄膜的结构进行了表征,并对薄膜的氢敏机理与其结构的关系作了简单的分析。在钨酸溶胶的制备中,H2O2、乙醇的加入能增强钨酸溶胶的稳定性,当H2O2与钨酸的摩尔比为1:2,乙醇与钨酸体积比为1:2时,溶胶的保存时间较长,成膜质量较好。在WO3基掺杂薄膜的制备中,正交实验结果表明,退火温度对薄膜的氢敏性能影响较大,经高温（>400℃）退火温度超过后,薄膜由透明无色变成蓝色,对氢气几乎没有响应;且催化剂掺杂量为1s时,薄膜的氢敏性能较好;钨酸溶胶的粘度对制备的薄膜性能有影响,当其值为180～300mpa·s时,制备的薄膜氢敏效果较好,对0.2%H2/N2在着色前后的透光率变化为30%以上。WO3基掺杂薄膜对浓度在80ppm～40000 ppm范围内的氢都有良好敏感响应性,薄膜在通氢前后对近红外附近的光的透射率明显发生变化。通80ppm氢气前后,薄膜在800nm处的透光率变化最大能达到14%。通200ppm氢气前后,薄膜在800nm处的透光率变化最大能达到30%。随着通入氢气浓度的增大,薄膜透光率变化越大,响应时间越短。薄膜对氢气的敏感性在长波段（800nm～1100nm）响应更好,薄膜在1100nm处,通2000ppm氢气前后的透光率变化最大能达到50%。WO3基掺Pd（或Pt）薄膜具有常温良好的恢复性,在停止通0.2%H2/N2后,1min之内其透光光谱恢复初始状态。同一薄膜经反复测试后其氢敏响性能和恢复性能几乎完全一致,薄膜重现性较好。本文分别用X-衍射仪、隧道-原子力显微镜、双光束紫外可见分光光度计、X射线光电子能谱仪等仪器表征了按最优化工艺制备的三氧化钨基掺杂薄膜。X-衍射结果表明:用溶胶凝胶法和直流磁控溅射法相结合制备的掺铂三氧化钨薄膜的晶化温度比纯的三氧化钨薄膜晶化温度高,在460℃下退火处理后才有少量的晶态结构存在;分光光度计测试结果表明:纯WO3凝胶薄膜有很高的透光率（>90%）,但掺钯或掺铂后薄膜透光率下降明显;且在相同条件下制备的掺钯的薄膜比掺铂的薄膜的透光率要高些;掺铂薄膜样品在100℃、200℃、300℃、400℃、500℃退火处理后的透光率随着退火温度的升高,薄膜透光率逐渐降低,这与不掺杂的三氧化钨薄膜具有相同的性质;隧道-原子力显微镜测试结果表明:用溶胶凝胶法和磁控溅射法这两种方法相结合制备的掺铂三氧化钨薄膜经100℃退火处理后表面比较平整,三氧化钨分子呈四面体结构,经400℃退火处理表面更加平整一些,三氧化钨分子转变为立方体结构。XPS氢敏机理试验表明,掺铂薄膜对氢气有显着的着色-退色效应,其气致变色过程中,W4+、W5+和W6+价间电荷的转换是引起WO3-x薄膜变色的主要原因。用创新工艺制备的三氧化钨基掺杂薄膜,综合了溶胶凝胶法与直流磁控溅射法的优点,其薄膜疏松多孔,能充分快速响应铂、钯催化剂离化的氢,具有良好的氢敏性能,是制备氢气传感器薄膜的较优方法。
邱原[9]（2007）在《掺杂二氧化锡薄膜的硫化氢气敏特性研究》文中认为以廉价的金属无机盐和无水乙醇为原料,采用溶胶-凝胶浸渍提拉法（sol-gel dip-coating method,SGDC）制备了气敏纳米晶薄膜。本文对薄膜的制备工艺进行了探索,通过XRD、SEM分析和对薄膜的电性能的测试,确定了薄膜的制备工艺参数:将铜、锑和锡的氯盐的乙醇溶液按一定比例混合加热5小时后,蒸发有机溶剂,控制Sn2+的浓度为0.57 mol/L。再将所得溶液和丙三醇以12:1的体积混合均匀,配置得到镀膜溶液。将基片浸入镀膜溶液30秒后,垂直提拉基片,平放。待湿膜在空气中水解一段时间后,再在100～120℃下干燥15分钟。重复镀膜共计5次,然后在600℃下热处理120分钟。通过实验确定了Sb和Cu的掺杂量。掺Sb量为5 at%时,薄膜的电阻最小,约为70 k?;掺Cu量为1 at%时,薄膜的气敏性能最好:在250℃对高浓度（137 ppm）和低浓度（13.7 ppm）的H2S都有很好的气敏效应,灵敏度大小分别为18.3和2.7。对Cu:Sb:Sn为1:5:100的薄膜的气敏性能进行了测试。工作温度为140℃时,薄膜对H2S的灵敏度最大,当H2S浓度为13.7 ppm时灵敏度为10;薄膜的敏感浓度下限可达0.7 ppm,对应的灵敏度为3;薄膜的响应恢复特性较好:250℃时,薄膜的响应时间约为8 s,恢复时间约为40 s; 140℃时,响应时间约为130 s,恢复时间约为530 s。XRD和SEM分析表明,薄膜是由SnO2纳米晶构成的多晶薄膜,晶粒的平均尺寸大小约为30 nm。
何茂先[10]（2006）在《微结构气体传感器设计中的关键技术研究》文中提出20世纪80年代后期以来, MEMS（Micro Electro Mechanical System）技术得到了迅猛发展。利用该技术制作的微结构气体传感器由于具有体积小、功耗低、灵敏度高、重复性好、易批量生产、成本低等优点,已逐渐在气体传感器行业占有重要的地位;利用MEMS工艺制作的电子鼻是一种由具有部分选择性的微传感器阵列和适当的模式识别系统组成、能够识别简单或复杂气味和浓度的仪器。微结构气体传感器和电子鼻以其在功耗、体积、选择性等方面的突出优势在化工领域、食品工业、航空航天、环境监测等方面具有诱人的应用前景,因此,这一研究领域受到广泛关注和普遍重视,近年来发展迅速。本文以微结构气体传感器和气体传感器阵列为研究对象,结合江苏省自然科学基础研究基金预研项目（BK2004214）“微小型化学机械系统制造的关键技术研究”的子课题“微化学机械系统的建立及其测试技术”,研究了微型气体传感器和电子鼻设计中的关键技术。涉及到的研究工作有以下几方面:1.首先介绍了以MEMS技术为基础的微结构半导体气体传感器以及电子鼻系统的发展历程及研究现状,介绍了半导体气体传感器的和电子鼻结构和工作原理;2.在气敏薄膜的导电机理和传热学中的有限元理论的基础上,设计了封闭膜式微加热板的传感器,利用ANSYS对其进行温度场的有限元模拟。对材料的导热系数对气敏薄膜上的温度分布的影响、微热板的温度与绝缘材料的关系、加热功率与薄区膜片边长的关系以及利用硅岛结构来改善气敏薄膜上的温度分布等方面进行了研究。最后对传感器的结构进行了优化;3.对微机械的典型加工工艺进行了介绍,并对由不同加工工艺制作出来的3种传感器进行了有限元分析,分析了加工工艺对传感器功耗的影响;并为本文所分析的封闭膜式结构的微传感器设计了工艺制作流程;4.对微型传感器阵列的结构和工作原理进行了分析,并给出了微传感器阵列的数学模型;并讨论了集成在同一衬底上的具有独立加热器的2×2的传感器阵列中,各传感器之间的热效应影响;5.采用BP神经网络和RBF神经网络模拟了电子鼻的识别过程。并对单隐层的BP网络中的隐含神经元数对神经网络的性能影响,单隐层的网络和多隐层的网络对神经网络性能的影响,以及RBF网络中的分布密度SPREAD对网络识别精度的影响等作了分析。
二、利用磁控溅射仪制作平面薄膜型H_2S硅微传感器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、利用磁控溅射仪制作平面薄膜型H_2S硅微传感器（论文提纲范文）
（1）金属纳米颗粒局域表面等离激元与界面之间的Fano干涉行为研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 Fano共振 |
| 1.2.1 周期受迫谐振运动中发生的Fano共振 |
| 1.2.2 光与原子中发生的Fano共振 |
| 1.3 发生Fano共振的结构 |
| 1.3.1 等离子体纳米结构诱导Fano共振 |
| 1.3.2 引入电介质环境或者衬底使金属纳米结构产生Fano共振 |
| 1.3.3 光子晶体中诱导Fano共振 |
| 1.3.4 超材料诱导Fano共振的产生 |
| 1.4 Fano共振的应用 |
| 1.4.1 基于Fano共振的高品质因数的器件 |
| 1.4.2 基于Fano共振的等离子开关 |
| 1.4.3 基Fano共振的生物传感器 |
| 1.4.4 基于Fano共振的其他应用 |
| 1.5 论文的主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 样品制备测试方法和模拟方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 制备样品的设备及表征设备 |
| 2.2.1 磁控溅射镀膜 |
| 2.2.2 快速热退火 |
| 2.2.3 扫描电子显微镜 |
| 2.2.4 紫外-可见-近红外分光光度计 |
| 2.3 模拟方法 |
| 2.3.1 时域有限差分法(FDTD) |
| 2.3.2 FDTD Solutions软件的介绍 |
| 2.3.3 建立FDTD Solutions软件仿真模型 |
| 2.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 界面附近银半球纳米颗粒阵列的LSP与界面之间的Fano干涉效应的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FDTD Solutions模拟模型的建立 |
| 3.3 银半球纳米颗粒模拟结果分析 |
| 3.4 银纳米颗粒制备及其光学特性 |
| 3.4.1 样品制备 |
| 3.4.2 样品表面形貌和光学特性表征 |
| 3.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 LSP与界面所形成的双模Fano共振 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 同一平面上的LSP散射波与界面相互作用的模拟结果及其分析 |
| 4.3 在不同平面上的LSP与界面相互作用模拟结果及其分析 |
| 4.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 附录 硕士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（2）生物传感器基底材料纳米Si薄膜超快动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 单晶硅薄膜在生物传感器中的应用 |
| 1.3 飞秒激光与超快光学 |
| 1.4 研究单晶硅薄膜表面载流子动力学的意义 |
| 1.5 半导体薄膜材料超快动力学的研究进展 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 2 半导体生物传感器及其基底材料概述 |
| 2.1 生物传感器概述 |
| 2.1.1 生物传感器的原理和特点 |
| 2.1.2 生物传感器的种类 |
| 2.2 基底材料单晶硅薄膜的结构及物理性质 |
| 2.3 纳米硅薄膜的常用制备方法 |
| 2.3.1 化学合成方法 |
| 2.3.2 物理制备方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 单晶硅薄膜表面瞬态反射规律的实验研究 |
| 3.1 研究半导体材料超快动力学过程的常用方法 |
| 3.1.1 泵浦—探测技术 |
| 3.1.2 条纹相机 |
| 3.1.3 光学Kerr门 |
| 3.1.4 频率上转换门 |
| 3.2 飞秒瞬态反射技术的基本原理 |
| 3.3 实验系统的主要设备与光路结构 |
| 3.3.1 瞬态反射实验系统的光路设计 |
| 3.3.2 瞬态反射实验系统的主要设备 |
| 3.4 单晶硅薄膜的飞秒激光瞬态反射实验 |
| 3.4.1 飞秒激光瞬态反射实验系统的调试 |
| 3.4.2 实验样品的选取与表征 |
| 3.4.3 单晶硅薄膜的飞秒瞬态反射实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 单晶硅薄膜表面载流子的超快动力学分析 |
| 4.1 单晶硅薄膜的表面载流子动力学过程 |
| 4.1.1 载流子的激发 |
| 4.1.2 激光脉冲引起的温度变化 |
| 4.1.3 载流子浓度的变化 |
| 4.2 反射率变化的超快动力学响应机制 |
| 4.3 不同能量作用下单晶硅薄膜载流子动力学分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 飞秒激光作用于单晶硅薄膜理论模型的建立与数值模拟 |
| 5.1 激光与体材料作用的理论模型概述 |
| 5.1.1 双温模型 |
| 5.1.2 Drude模型 |
| 5.2 飞秒激光与单晶硅薄膜相互作用的TTM-Drude模型的建立 |
| 5.3 TTM-Drude模型数值模拟 |
| 5.3.1 TTM-Drude模型数值模拟的计算方法 |
| 5.3.2 TTM-Drude模型的数值模拟结果及动力学分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）晶体集成式红外探测器的设计及制备工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本文的整体安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 热释电红外探测器概述 |
| 2.1 热释电红外探测器原理 |
| 2.1.1 热释电效应 |
| 2.1.2 热释电红外探测器工作原理 |
| 2.2 红外探测器的分类 |
| 2.3 热释电红外探测器的组成及特性 |
| 2.3.1 热释电红外探测器的组成 |
| 2.3.2 热释红外电探测器的特性 |
| 2.4 热释电红外探测器的材料选择 |
| 2.5 热释红外电探测器的设计关键 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 晶体式热释电探测器制备研究 |
| 3.1 探测器的制备工艺设计 |
| 3.1.1 工艺设计综述 |
| 3.1.2 工艺设计 |
| 3.2 探测器敏感元电极层材料选择 |
| 3.3 探测器敏感单元键合 |
| 3.3.1 键合技术 |
| 3.3.2 LN 晶片和 Si 片的键合 |
| 3.4 探测器敏感元减薄抛光 |
| 3.4.1 研磨抛光机 |
| 3.4.2 研磨液和抛光液 |
| 3.4.3 研磨盘和抛光垫 |
| 3.4.4 研磨后清洗 |
| 3.5 光刻 |
| 3.6 探测器敏感单元沉积薄膜 |
| 3.6.1 沉积薄膜技术 |
| 3.6.2 溅射沉积薄膜的优势 |
| 3.6.3 JTRC-550 型磁控溅射镀膜系统 |
| 3.6.4 沉积薄膜研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 晶体式热释电探测器制备与结构性能测试 |
| 4.1 热释电探测器的加工与制作 |
| 4.2 探测器敏感元厚度测试 |
| 4.2.1 敏感元厚度对器件的影响 |
| 4.2.2 敏感单元厚度均匀性对器件的影响 |
| 4.2.3 测厚仪介绍 |
| 4.2.4 测试结果及分析 |
| 4.3 探测器敏感元表面粗糙度测试 |
| 4.3.1 表面粗糙度对器件的影响 |
| 4.3.2 原子力显微镜（AFM）介绍 |
| 4.3.3 测试结果及分析 |
| 4.4 探测器敏感元沉积薄膜测试 |
| 4.4.1 扫描电子显微镜(SEM)介绍 |
| 4.4.2 沉积薄膜形貌和厚度测试及分析 |
| 4.5 探测器敏感元介电常数和介电损耗测试 |
| 4.5.1 测试系统搭建 |
| 4.5.2 测试结果及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 晶体式热释电探测器电学性能测试 |
| 5.1 信号响应测试系统搭建 |
| 5.2 信号前置放大电路设计 |
| 5.2.1 设计的原则 |
| 5.2.2 器件选择 |
| 5.2.3 前置放大电路 |
| 5.3 信号调理电路设计 |
| 5.4 热释电红外探测器性能测试 |
| 5.4.1 探测器频率响应特性测试 |
| 5.4.2 探测器不同敏感元厚度响应测试 |
| 5.4.3 探测器不同敏感元面积响应测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 成果总结 |
| 6.2 工作展望和建议 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（4）反射型光纤氢气传感器及氢敏性能测试（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 论文的背景介绍 |
| 1.1.2 课题来源 |
| 1.2 问题的提出及研究意义 |
| 1.2.1 问题的提出 |
| 1.2.2 研究的意义 |
| 1.3 光纤氢气传感器概述 |
| 1.3.1 光纤氢气传感器的工作原理 |
| 1.3.2 光纤氢气传感器的特点 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 光纤氢气传感器的研究 |
| 1.4.2 氢敏薄膜制备方法的研究 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 2 反射型光纤氢气传感器的理论基础 |
| 2.1 掺杂 WO_3薄膜氢敏机理 |
| 2.2 反射式氢气传感器的基本工作原理 |
| 2.3 反射式光纤氢气传感器的理论基础 |
| 2.3.1 反射式强度调制 |
| 2.3.2 光在介质分界面上的全反射 |
| 2.3.3 光纤束探头结构 |
| 2.4 反射式光纤氢气传感器的光学建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 反射型光纤氢气传感器系统设计 |
| 3.1 总体方案设计 |
| 3.2 光源的选择 |
| 3.2.1 USB-DT 的特点 |
| 3.2.2 驱动 |
| 3.3 光纤光谱仪的选择 |
| 3.4 反射型光纤探头的选择 |
| 3.5 光源、光谱仪与光纤探头的耦合 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 掺钯的 WO_3薄膜制备与表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 薄膜制备原理 |
| 4.2.1 三氧化钨溶胶的制备原理 |
| 4.2.2 薄膜成形方法 |
| 4.3 薄膜制备实验 |
| 4.3.1 溶胶的制备 |
| 4.3.2 薄膜的制备 |
| 4.4 制备过程中的问题和讨论 |
| 4.4.1 基片的洁净度问题 |
| 4.4.2 掺杂问题 |
| 4.4.3 旋转涂膜法距离问题 |
| 4.4.4 热处理问题 |
| 4.4.5 钨酸溶液稳定性的影响因素分析 |
| 4.4.6 溶胶陈化时间与粘度的关系 |
| 4.5 薄膜的表征 |
| 4.5.1 X 射线衍射仪测试 |
| 4.5.2 隧道－原子力显微镜 |
| 4.6 三氧化钨掺杂薄膜氢敏机理 XPS 实验 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 反射型光纤氢气传感器性能测试 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验仪器和材料 |
| 5.3 氢敏性能测试实验 |
| 5.3.1 实验步骤 |
| 5.3.2 实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B. 作者在攻读学位期间参与的科研项目目录 |
（5）基于硅微通道板的三维储能器件的研究（论文提纲范文）
| 论文摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微电子机械系统简介 |
| 1.2 MEMS制造技术 |
| 1.2.1 光刻技术 |
| 1.2.2 薄膜沉积技术 |
| 1.2.3 刻蚀技术 |
| 1.2.4 阳极键合技术 |
| 1.2.5 LIGA加工技术 |
| 1.3 MEMS技术的研究进展 |
| 1.4 多孔硅材料的制造技术 |
| 1.5 硅微通道板简介 |
| 1.5.1 硅微通道板的基本结构 |
| 1.5.2 硅微通道板的实际应用 |
| 1.6 新能源概述 |
| 1.6.1 世界能源概况 |
| 1.6.2 新能源材料和器件发展的趋势 |
| 1.7 本论文的研究内容 |
| 1.8 本论文的研究意义 |
| 本章参考文献 |
| 第二章 基于硅微通道板的三维集流体的制备 |
| 2.1 硅微通道板形成的理论基础 |
| 2.1.1 硅的电化学刻蚀的基本原理 |
| 2.1.2 多孔硅形成的理论模型 |
| 2.1.3 硅微通道板的形成机理 |
| 2.2 硅微通道板的制备工艺流程 |
| 2.3 电化学硅深刻蚀 |
| 2.3.1 电化学硅深刻蚀系统介绍 |
| 2.3.2 电化学刻蚀的实验参数优化 |
| 2.4 典型硅微通道板的SEM表征 |
| 2.5 基于硅微通道板的三维集流体的制备 |
| 2.5.1 化学镀镍的原理 |
| 2.5.2 化学镀镍的工艺过程 |
| 2.5.3 基于硅微通道板的三维集流体的表征 |
| 2.6 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第三章 基于硅微通道板的三维薄膜锂离子电池负极材料 |
| 3.1 锂离子电池概述 |
| 3.1.1 锂离子电池的发展历史 |
| 3.1.2 锂离子电池的分类 |
| 3.1.3 锂离子电池的工作原理 |
| 3.1.4 锂离子电池的特点 |
| 3.1.5 锂离子电池材料的研究现状 |
| 3.2 三维薄膜锂离子电池概述 |
| 3.2.1 薄膜锂离子电池 |
| 3.2.2 三维薄膜锂离子电池 |
| 3.2.3 本章工作的目的和意义 |
| 3.3 基于硅微通道板的三维二硫化钼薄膜负极材料的制备 |
| 3.3.1 硅微通道板的制备 |
| 3.3.2 三维集流体的制备 |
| 3.3.3 三维二硫化钼薄膜的制备 |
| 3.4 基于硅微通道板的三维二硫化钼薄膜负极材料的表征 |
| 3.5 基于三维二硫化钼薄膜负极的锂离子电池的制备 |
| 3.5.1 电池组装设备和实验材料 |
| 3.5.2 锂离子电池的组装 |
| 3.6 基于三维二硫化钼薄膜负极的锂离子电池的性能 |
| 3.6.1 电池的测试方法 |
| 3.6.2 电池的充放电性能 |
| 3.6.3 电池的循环性能 |
| 3.7 硅微通道板和锂离子电池负极材料 |
| 3.7.1 硅负极材料的性质 |
| 3.7.2 硅微通道板用于锂离子电池负极材料的优势 |
| 3.8 基于硅微通道板负极材料的锂离子电池的制备 |
| 3.8.1 硅微通道板负极材料的制备 |
| 3.8.2 硅微通道板负极材料的表征 |
| 3.8.3 电池的装配 |
| 3.9 硅微通道板负极材料的性能 |
| 3.9.1 电池的测试方法 |
| 3.9.2 电池的充放电性能 |
| 3.9.3 电池的多次循环性能 |
| 3.10 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第四章 基于硅微通道板的钛酸锶钡超级电容器研究 |
| 4.1 超级电容器概述 |
| 4.1.1 超级电容器的分类 |
| 4.1.2 超级电容器的特性 |
| 4.2 双电层超级电容器简介 |
| 4.2.1 双电层超级电容器的工作原理 |
| 4.2.2 双电层超级电容器的研究现状 |
| 4.2.3 钛酸锶钡的研究现状 |
| 4.3 本章工作的目的和意义 |
| 4.4 基于硅微通道板的钛酸锶钡超级电容器的制备 |
| 4.4.1 药品和材料 |
| 4.4.2 硅微通道板和三维集流体的制备 |
| 4.4.3 三维BST薄膜的制备 |
| 4.5 基于硅微通道板的钛酸锶钡超级电容器的表征 |
| 4.5.1 三维BST薄膜的SEM表征 |
| 4.5.2 三维BST薄膜的XRD表征 |
| 4.6 基于硅微通道板的钛酸锶钡超级电容器的性能 |
| 4.6.1 电容器的测试方法 |
| 4.6.2 电容器的循环伏安特性 |
| 4.6.3 电容器的充放电性能 |
| 4.6.4 电容器的多次循环性能 |
| 4.7 三维结构与平面结构钛酸锶钡超级电容器的对比 |
| 4.7.1 平面结构钛酸锶钡电容器的制备 |
| 4.7.2 平面结构钛酸锶钡电容器的循环伏安特性 |
| 4.7.3 平面结构钛酸锶钡电容器的充放电特性 |
| 4.8 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第五章 基于硅微通道板的氢氧化镍(钴)超级电容器的研究 |
| 5.1 法拉第超级电容器简介 |
| 5.1.1 法拉第超级电容器的工作原理 |
| 5.1.2 金属氧化物超级电容器的研究进展 |
| 5.1.3 本章工作的目的和意义 |
| 5.2 氢氧化镍(钴)简介 |
| 5.2.1 氢氧化镍的性质 |
| 5.2.2 氢氧化镍的制备方法 |
| 5.2.3 氢氧化钴的性质 |
| 5.2.4 氢氧化钴的制备方法 |
| 5.3 基于硅微通道板的氢氧化镍(钴)超级电容器的制备 |
| 5.3.1 硅微通道板的制备 |
| 5.3.2 三维集流体的制备 |
| 5.3.3 基于硅微通道板的氢氧化镍(钴)的制备 |
| 5.4 基于硅微通道板的氢氧化镍(钴)超级电容器的表征 |
| 5.4.1 基于硅微通道板的氢氧化镍超级电容器的SEM表征 |
| 5.4.2 基于硅微通道板的氢氧化钴超级电容器的SEM表征 |
| 5.4.3 基于硅微通道板的氢氧化镍(钴)超级电容器的XRD表征 |
| 5.5 基于硅微通道板的氢氧化镍(钴)超级电容器的性能 |
| 5.5.1 电容器的电化学性能的测试方法 |
| 5.5.2 电容器的循环伏安特性 |
| 5.5.3 电容器的放电性能 |
| 5.5.4 电容器的容量计算 |
| 5.5.5 电容器的大倍率循环性能 |
| 5.5.6 电容器的多次循环性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 附录 |
| 后记 |
（6）硅基氧化钨薄膜的制备及其性质研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 氧化钨薄膜研究的科学背景 |
| 1.2 国内外研究历史、现状和意义 |
| 1.2.1 氧化钨薄膜研究历史与现状 |
| 1.2.2 氧化钨薄膜的研究意义 |
| 1.3 本论文的主要内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 氧化钨薄膜的制备技术 |
| 2.1 制备方法 |
| 2.1.1 化学气相沉积 |
| 2.1.2 溶胶凝胶法 |
| 2.1.3 真空蒸发法 |
| 2.1.4 电沉积法 |
| 2.1.5 溅射法 |
| 2.2 本章小结 |
| 3 氧化钨薄膜的改性措施 |
| 3.1 衬底加热 |
| 3.2 氧化钨薄膜的掺杂改性 |
| 3.3 氧化钨薄膜的退火处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 氧化钨薄膜分析方法 |
| 4.1 C-V 分析 |
| 4.1.1 C-V 分析的原理 |
| 4.1.1.1 pn 结的 C-V 分析 |
| 4.1.1.2 MOS 结构的 C-V 分析 |
| 4.2 拉曼分析 |
| 4.2.1 拉曼光谱的原理 |
| 4.2.2 拉曼散射光谱的特征 |
| 4.2.3 拉曼光谱的应用方向 |
| 4.2.4 拉曼光谱分析的优点 |
| 4.2.5 拉曼光谱用于分析的不足 |
| 4.3 XRD 分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 氧化钨薄膜的变色机理 |
| 5.1 氧化钨薄膜电致变色机理 |
| 5.1.1 电化学反应模型 |
| 5.1.2 Faughnan 模型（又称为双注入模型） |
| 5.1.3 Schirmer 模型 |
| 5.1.4 大极化子吸收模型 |
| 5.1.5 自由载流子模型 |
| 5.1.6 能带理论描述 |
| 5.2 氧化钨薄膜气敏机理 |
| 5.2.1 气致变色的氢注入模型 |
| 5.2.2 能级模型 |
| 5.2.3 气致变色的氧空位模型 |
| 5.2.4 色心模型 |
| 5.2.5 价间跳跃理论 |
| 5.2.6 吸附/脱附模型 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 氧化钨薄膜样品制备 |
| 6.1 实验装置 |
| 6.1.1 超声波清洗器 |
| 6.1.2 FZJ350 型多功能薄膜制备设备 |
| 6.2 氧化钨系列薄膜制备过程 |
| 6.3 单晶硅片衬底的预处理 |
| 6.4 氧化钨薄膜样品的制备 |
| 6.4.1 射频磁控溅射法制备氧化钨薄膜样品 |
| 6.4.2 射频磁控溅射法分段溅射制备氧化钨薄膜样品 |
| 6.4.3 射频磁控溅射法制备氧化铟锡薄膜样品 |
| 6.4.4 射频磁控溅射法制备氧化钨/氧化铟锡/氧化钨复合膜样品 |
| 6.4.5 射频磁控溅射法制备氧化铟锡/氧化钨/氧化铟锡复合膜样品 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 氧化钨薄膜样品的测试与分析 |
| 7.1 各系列氧化钨薄膜样品的拉曼谱分析 |
| 7.1.1 拉曼光谱仪简介 |
| 7.1.2 在入射激光波长为325 nm 时各系列薄膜的拉曼谱分析 |
| 7.1.3 在入射激光波长为532 nm 时各系列薄膜的拉曼谱分析 |
| 7.1.4 拉曼谱分析小结 |
| 7.2 本章小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 研究成果总结 |
| 8.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的文章 |
| 致谢 |
（7）SnO2薄膜气体传感器制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 气体传感器概述 |
| 1.1.1 气体传感器的分类和工作原理 |
| 1.1.2 气体传感器的应用 |
| 1.1.3 气体传感器的发展趋势 |
| 1.2 MEMS 气体传感器 |
| 1.3 SnO_2 气体传感器 |
| 1.3.1 SnO_2 的结构与性能 |
| 1.3.2 SnO_2 传感器研究的进展及现状 |
| 1.3.3 SnO_2 传感器发展趋势 |
| 1.4 本课题研究的主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 气体传感器的工艺流程设计和模拟 |
| 2.1 气体传感器的结构 |
| 2.2 IntelliSuite 模拟 |
| 2.3 气体传感器的制备工艺流程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 SnO_2薄膜的制备 |
| 3.1 SnO_2 薄膜常用的制备方法 |
| 3.2 物理气相沉积法(PVD) |
| 3.2.1 溅射法原理 |
| 3.2.2 磁控溅射技术 |
| 3.2.3 溅射薄膜的形成理论 |
| 3.3 实验过程 |
| 3.3.1 磁控溅射系统 |
| 3.3.2 二氧化锡薄膜的制备 |
| 3.4 SnO_2 薄膜的表征 |
| 3.4.1 不同氧偏压所引起的颜色差异 |
| 3.4.2 薄膜的 XRD 分析 |
| 3.4.3 薄膜的 AFM 图像分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 SnO_2气体传感器的敏感机理 |
| 4.1 半导体气体传感器的工作原理 |
| 4.2 SnO_2 的敏感机理 |
| 4.2.1 SnO_2 表面的吸附原理 |
| 4.2.2 SnO_2 传感器的微观结构和气敏机理 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 SnO_2气体传感器的特性测试 |
| 5.1 测试系统 |
| 5.2 SnO_2 气体传感器的特性测试与分析 |
| 5.3 本章小节 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
（8）三氧化钨基光学氢敏膜的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 三氧化钨及其掺杂薄膜的氢敏机理 |
| 1.3 三氧化钨薄膜制备方法的研究现状 |
| 1.4 三氧化钨薄膜应用研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 三氧化钨溶胶的制备 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要实验试剂 |
| 2.2.2 主要实验仪器 |
| 2.2.3 钨粉过氧化聚钨酸法 |
| 2.3 钨酸溶液稳定性的影响因素分析 |
| 2.3.1 H_2O_2 对钨酸溶液稳定性的影响 |
| 2.3.2 无水乙醇对钨酸溶液稳定性的影响 |
| 2.3.3 温度对钨酸溶液稳定性的影响 |
| 2.4 溶胶成膜机理 |
| 2.5 溶胶陈化时间与粘度的关系 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 三氧化钨基掺杂薄膜的制备 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 三氧化钨薄膜最佳掺杂量的计算 |
| 3.3 实验部分 |
| 3.3.1 主要实验试剂 |
| 3.3.2 主要实验仪器 |
| 3.3.3 实验前的准备 |
| 3.3.4 实验步骤 |
| 3.4 工艺优化实验 |
| 3.5 退火温度对薄膜氢敏性能的影响 |
| 3.6 粘度对薄膜氢敏性能的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 三氧化钨基掺杂薄膜的氢敏性能测试 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 掺杂材料不同时三氧化钨基薄膜的氢敏性能测试 |
| 4.3 三氧化钨基掺杂薄膜对不同浓度氢气的敏感特性 |
| 4.3.1 在200nm～800nm 范围内测 |
| 4.3.2 在400nm～1100nm 范围内测 |
| 4.4 重现性实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 薄膜结构表征 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 膜厚测定 |
| 5.3 热重—差热分析 |
| 5.4 三氧化钨掺杂薄膜XRD 分析 |
| 5.5 三氧化钨基掺杂薄膜的紫外－可见分光光度分析 |
| 5.6 三氧化钨基掺杂薄膜的隧道－原子力显微分析 |
| 5.7 三氧化钨基掺杂薄膜的X 射线光电子能谱分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附：作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
（9）掺杂二氧化锡薄膜的硫化氢气敏特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 气敏传感器的研究意义和发展状况 |
| 1.2 薄膜型传感器的优势和研究意义 |
| 1.3 SNO_2 薄膜的制备技术 |
| 1.4 课题的提出 |
| 2 溶胶－凝胶法（SOL-GEL）制备SNO_2 薄膜的工艺研究 |
| 2.1 薄膜制备工艺 |
| 2.2 薄膜形成过程的讨论 |
| 2.3 工艺参数的讨论 |
| 3 SNO_2 薄膜的掺杂 |
| 3.1 半导化元素的选择 |
| 3.2 SB 掺杂量的确定 |
| 3.3 SNO_2:SB 薄膜的阻温特性 |
| 3.4 气敏性元素的选择 |
| 3.5 掺杂工艺 |
| 3.6 CU 掺杂量的确定 |
| 4 SNO_2:SB:CU 薄膜的气敏特性 |
| 4.1 H25 简介 |
| 4.2 气敏测试系统简介 |
| 4.3 SNO_2:SB:CU 薄膜的XRD 和SEM 分析 |
| 4.4 SNO_2:SB:CU 薄膜的气敏特性 |
| 5 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
（10）微结构气体传感器设计中的关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景 |
| 1.2 微结构气体传感器的发展及其研究现状 |
| 1.3 气体传感器阵列概述及其研究现状 |
| 1.4 论文研究的主要内容 |
| 第2章 微结构气体传感器的结构设计、模拟和优化 |
| 2.1 MOS 型微结构气体传感器的工作原理 |
| 2.2 二氧化锡薄膜的导电机理 |
| 2.3 传热学问题中的有限元法 |
| 2.4 封闭膜式结构微传感器的热分析 |
| 2.5 传感器结构的优化 |
| 第3章 微结构传感器的工艺设计 |
| 3.1 MEMS 器件加工工艺概述 |
| 3.2 加工工艺对微传感器功耗的影响 |
| 3.3 本文所设计的传感器结构的工艺设计 |
| 第4章 微型传感器阵列 |
| 4.1 电子鼻的结构 |
| 4.2 电子鼻的工作原理 |
| 4.3 集成微型传感器阵列中传感器之间的热效应影响 |
| 第5章 传感器阵列的模式识别算法 |
| 5.1 模式识别技术概述 |
| 5.2 人工神经网络 |
| 5.3 气体成分的定性识别 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所获奖励 |
| 附录 模拟中所用主要材料的物性参数 |
| 致谢 |
四、利用磁控溅射仪制作平面薄膜型H_2S硅微传感器（论文参考文献）
- [1]金属纳米颗粒局域表面等离激元与界面之间的Fano干涉行为研究[D]. 王鹤. 厦门大学, 2018(07)
- [2]生物传感器基底材料纳米Si薄膜超快动力学研究[D]. 马斯晗. 东北林业大学, 2018(02)
- [3]晶体集成式红外探测器的设计及制备工艺研究[D]. 杨绪军. 中北大学, 2012(08)
- [4]反射型光纤氢气传感器及氢敏性能测试[D]. 张莉莉. 重庆大学, 2012(03)
- [5]基于硅微通道板的三维储能器件的研究[D]. 刘涛. 华东师范大学, 2012(01)
- [6]硅基氧化钨薄膜的制备及其性质研究[D]. 卢振伟. 烟台大学, 2009(07)
- [7]SnO2薄膜气体传感器制备及其性能研究[D]. 孔珊珊. 黑龙江大学, 2008(02)
- [8]三氧化钨基光学氢敏膜的制备及性能研究[D]. 范小花. 重庆大学, 2007(05)
- [9]掺杂二氧化锡薄膜的硫化氢气敏特性研究[D]. 邱原. 华中科技大学, 2007(05)
- [10]微结构气体传感器设计中的关键技术研究[D]. 何茂先. 南京工业大学, 2006(05)