【摘 要】
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基于金属氧化物（MOS）的p型和n型半导体传感器被广泛应用于空气检测,有毒有害性气体等。这些设备具有高灵敏度,低成本,使用简单,携带方便等优点。而气体传感器的气敏性能与传感材料的结构特性高度相关,制备高性能气敏材料一直是半导体气体传感器的研究重点。本论文讨论了p型气敏材料四氧化三钴（Co3O4）的制备,通过调控形貌结构和表面复合来改进其气敏性能,主要研究内容如下:通过简单的溶剂热反应和随后的氧化过
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基于金属氧化物（MOS）的p型和n型半导体传感器被广泛应用于空气检测,有毒有害性气体等。这些设备具有高灵敏度,低成本,使用简单,携带方便等优点。而气体传感器的气敏性能与传感材料的结构特性高度相关,制备高性能气敏材料一直是半导体气体传感器的研究重点。本论文讨论了p型气敏材料四氧化三钴（Co3O4）的制备,通过调控形貌结构和表面复合来改进其气敏性能,主要研究内容如下:通过简单的溶剂热反应和随后的氧化过程合成了单晶多孔纳米片组装的Co3O4微球。表征不同生长阶段的特征与时间依赖关系,探讨了有趣的动力学生长过程。受益于单晶纳米片的结构稳定性,使得Co3O4的分级多孔结构在传感器制作过程中不被机械力和热应力破坏。所制备的分级多孔Co3O4微球对二甲苯检测显示了优异的气敏性能,对100 ppm的二甲苯响应高达（Rg/Ra=74.5）,其最佳工作温度150℃能极大的降低功耗。归因于单晶纳米片结构的稳定性,它具有优异的长期稳定性和两个月后传感测试偏差小（小于6%）,此外,还具有很高的气体选择性和较低的浓度检测极限。受灵感于捕蝇草的超级受体–传感–响应结构,我们设计了一种由一维Zn O纳米棒’触发毛”生长在单晶多孔Co3O4纳米片传感“通道”表面上的气敏复合材料。发现该氧化锌/钴对乙醇的响应高达（Ra/Rg=125）,优于单独的Co3O4（Ra/Rg=1.43）和Zn O（Ra/Rg=15）,为研制高性能气体传感器提供了重要的材料设计指导。
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