天津大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告

1、天津大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題名稱摻雜對(duì)納米多孔硅/氧化鎢納米線氣體傳感器性能影響學(xué)院名稱電子信息工程學(xué)院專業(yè)名稱電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)生姓名劉崢指導(dǎo)教師胡明一、選題的來(lái)源及意義 來(lái)源：近年來(lái)，空氣中的二氧化氮(no2)已經(jīng)對(duì)環(huán)境和人類生活造成了極大的威脅。氧化鎢(wo3)材料因其具有成本低廉、較高的靈敏度等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最具有發(fā)展前景的氣敏材料意義：氧化鎢納米線/多孔硅復(fù)合結(jié)構(gòu)氣敏傳感器在較低的工作溫度下具有良好的氣敏特性，其機(jī)理主要包括三個(gè)方面的調(diào)制作用：?jiǎn)胃趸u納米線的調(diào)制作用、氧化鎢納米線網(wǎng)間同質(zhì)結(jié)的調(diào)制作用、氧化鎢/多孔硅異質(zhì)結(jié)調(diào)制作用。二、國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況 雖然氧化鎢被認(rèn)為是

2、極有研究與應(yīng)用前景的半導(dǎo)體氣體敏感材料，但是基于氧化鎢氣敏傳感器的工作溫度較高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于室溫，一般為200 °c 300 °c 14，這一特點(diǎn)使得基于氧化鎢氣敏傳感器結(jié)構(gòu)需要考慮加熱裝置，這極大的增加了傳感器的功耗，同時(shí)，也制約了其在集成電路上集成應(yīng)用。一維氧化鎢納米結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的氧化鎢材料相比，其具有更大的比表面積；同時(shí)，在一定方向上的其尺寸能夠與德拜長(zhǎng)度相比擬，進(jìn)而表現(xiàn)出更高的表面吸附能力，從而能夠加快與待測(cè)氣體之間的反應(yīng)，使得基于一維氧化鎢納米結(jié)構(gòu)的氣敏傳感器能夠在較低的工作溫度下表現(xiàn)出更高的靈敏度、更快的響應(yīng)，進(jìn)而減小了氣敏傳感器的功耗。 另外一方面，多孔硅是一種在硅

3、片表面通過電化學(xué)腐蝕形成的孔徑尺寸、孔道深度和孔隙率可調(diào)的疏松結(jié)構(gòu)材料，其具有獨(dú)特的孔道結(jié)構(gòu)，優(yōu)異的電學(xué)特性以及高的表面活性15，能夠在室溫下可檢測(cè)no2、nh3、h2s及多種有機(jī)氣體；與此同時(shí)，其制作工藝易與微電子工藝技術(shù)兼容。三、研究目標(biāo)和內(nèi)容研究目標(biāo)：摻雜對(duì)納米多孔硅/氧化鎢納米線氣體傳感器性能影響。從硅片的切割清洗開始進(jìn)行操作，并熟悉磁控濺射和管式爐退火的相關(guān)操作，并會(huì)對(duì)鍍膜完好的多孔硅進(jìn)行氣敏性測(cè)試。 具體內(nèi)容：磁控濺射鍍膜，管式爐退火熱處理，氣敏性測(cè)試。 四、研究方法和進(jìn)度安排2013年12月20日2014年3月1日：通過查找資料，明確課題意義，了解本課題的研究?jī)?nèi)容和研究方法，并撰

4、寫開題報(bào)告。1、查閱并學(xué)習(xí)相關(guān)資料，進(jìn)一步了解課題；2、確定研究問題的方法和手段、調(diào)研方法的可行性；3、整理各種資料，撰寫開題報(bào)告和英文翻譯。2014年3月2日2014年3月15日： 仔細(xì)研讀資料，對(duì)課題所研究的相關(guān)問題有比較清晰的了解，找出模糊的概念和未充分理解的相關(guān)部分，請(qǐng)教導(dǎo)師或?qū)W長(zhǎng)把問題解決。2014年3月16日2014年3月31日： 硅片的切割以及形狀合格的硅片的清洗，然后利用雙槽電化學(xué)腐蝕法對(duì)原硅片進(jìn)行加工，制備多孔硅2014年4月1日2014年4月15日：對(duì)制備好的多孔硅進(jìn)行磁控濺射鍍膜操作并對(duì)其鍍膜過程及結(jié)果進(jìn)行觀察和微觀分析。2014年4月16日2014年4月30日：對(duì)鍍膜完

5、成后的多孔硅進(jìn)行管式爐退火熱處理。2014年5月1日2014年5月15日： 進(jìn)行改性摻雜，主要是以金屬ag為主，并進(jìn)行后續(xù)退火。2014年5月16日2014年5月31日： 對(duì)操作完好的多孔硅進(jìn)行氣敏性測(cè)試，并對(duì)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析。2014年6月1日2014年6月15日：按要求完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、準(zhǔn)備答辯。五、研究條件和可行性分析研究條件：對(duì)于硅片的清洗與多孔硅的制備有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，使用磁控濺射鍍膜機(jī)可以高效的對(duì)制備好的多孔硅進(jìn)行鍍膜。 可行性分析：高真空環(huán)境下的鍍膜，即使用磁控濺射鍍膜機(jī)，對(duì)于其鍍膜過程及結(jié)果有著極大的幫助，對(duì)于最后的氣敏性結(jié)果的分析，具有很大的提高。六、參考文獻(xiàn)1lev

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