石墨炔的制备及其多功能传感特性研究

来源 :西安工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xf6088
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
传感器在军事、民用领域都有着广泛的应用。在军事领域可用来制导,遥感监测,夜视成像等,民用领域可用作烟雾监测报警,环境监测,健康医疗以及安防等。近年来,新兴二维碳同素异形体石墨炔(GDY)材料由于其特殊的电子结构和孔洞结构,在信息技术、电子、能源、催化、光电以及传感等领域展示出诱人的应用前景。特别是石墨炔适中的禁带宽度和载流子迁移率,较传统的二维材料在光电传感领域的应用更具有优势。同时,石墨炔大的比表面积和富含的高活性炔键单元为其吸附气体、水分子等提供良好的契机。但是,当前将石墨炔作为主体材料应用于光电传感器、湿敏传感器还远未涉及,更别说是利用石墨炔构造大面积薄膜的原型器件、柔性器件。基于此,本文开展了以下工作:(1)薄膜的合成及其在光电传感方面的应用。利用两相界面法,实现了高结晶度的石墨炔薄膜的制备。分析表明石墨炔薄膜具有良好的成膜性和均匀性,结晶性高,厚度约为64.6 nm,层间距为0.365 nm,存在明显的炔键。通过转移这种高质量的石墨炔薄膜到SiO2/Si表面,构造了石墨炔薄膜场效应晶体管及可见光电传感器。石墨炔薄膜展示出典型的P型半导体电子传输特性。在室温下电导率为1.2×103S/m,载流子迁移率为13.3cm2V-1s-1,开关比为102。随着温度升高,电导率与开关比也随之显著升高。特别是该原型器件对可见光具有杰出的响应性能,具有高稳定性和可重复性。具有较快的响应与恢复速度。(2)石墨炔粉末的制备及其在湿度传感器中的应用。利用炔炔偶联反应在铜片表面合成了高质量的石墨炔。将其制备成石墨炔墨水后并印刷到带有叉指电极的PET基底上,制备了高性能湿度传感器。该传感器在任何湿度环境下都表现出高的灵敏度和良好的循环性,其快速响应与恢复时间分别为2.2 s和2.1 s。通过实验测量水分子与石墨炔的接触角得出水分子与石墨炔之间有适中的润湿功,有助于水分子在石墨炔表面的吸脱附。此外,还定性分析了石墨炔湿度传感机理。这种便捷的器件构筑方式和优异的性能开辟了湿敏传感材料的新领域,也拓展了石墨炔的新应用。以上研究中,转移法为构造大面积薄膜器件提供新方案,印刷法构造柔性器件有利于工业化生产。同时,构造的原型光电传感器不仅具有场效应晶体管的功能,而且具有光电传感器的功能。此外,该研究是石墨炔作为主体材料在光敏传感器、湿敏传感器上的首次应用,不仅从实验上验证了石墨炔优良的本征半导体特性,而且开辟了石墨炔应用的新途径。
其他文献
绝缘子作为电网运行中十分重要的组成部分,起着电力线悬挂与电气隔离的作用。根据电力部门的统计,由绝缘子引发的事故已成为当今电力运行中故障率最高的事故。因此,有必要及
在无线通信技术中,信道编码技术作为一种提高通信系统有效性的关键技术,已经成为一个研究热点。低密度奇偶校验码(LDPC)凭借其更好的接近香农限,低的编译码复杂度,高的编译码
学位
学位
2009年,我国GDP为5.1万亿,占全球GDP的8.4557%。2019年增长至7.55万亿,占全球GDP的10.2893%。GDP在十年间高速增长,城镇化进程加快,人口流动大幅度增加,国内房屋租赁市场也呈
阅读对于人们提升自身的英语水平起着至关重要的作用,也是人们获取信息、知识的重要渠道。阅读的分值在英语考试中的比例是非常大的,培养学生的英语阅读能力一直是英语教师孜孜不倦追求的目标。可是,常规课堂中的英语阅读教学中仍存在一些弊端,传统的阅读教学法更关注语言知识点却忽视语言的综合运用能力。久而久之,学生的阅读能力得不到提升并且失去阅读兴趣。因此,越来越多的教师和研究人员正在努力探寻怎样促进学生更加有效
随着全球经济一体化进程的加快,受众需求的快速变化,技术变革的迅猛,加剧传统装饰行业的竞争。行业发展宏观变化环境表明,建筑装饰行业只有为保证产业的可持续性,必须重视人才,采用优秀的人力资源体系,发掘人才,挖掘人才,留住人才,充分发挥人才的价值。优化企业薪酬体系设计是企业管理和提高人力资源管理部门核心竞争力的关键,对于企业保持持久的生命力和战斗力具有十分重要的意义。第一章绪论部分,本章主要介绍了本文的
基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)作为一种平面传输线,具有低成本、易加工、易集成等优点,还具有较高的品质因数和较低的损耗,自其在2001年被首次提出后,基片集成波导一直受到了广泛关注。然而,基片集成波导在高频段过高的介质损耗使其在高频段应用受到限制。为了降低基片集成波导的介质损耗,近年来研究人员已经提出了几种去除波导内部介质的特殊基片集成波导,包括
完整路径在本文中被定义为从程序入口到某个待测功能点程序经过的路径,与传统软件测试的路径相比存在约束条件复杂、约束规模较大的特点。面向完整路径的测试用例自动生成技术是软件测试中一个尤为重要的基本问题,在软件测试中有重要作用。目前该技术主要是通过符号执行等路径覆盖技术获取路径上的约束条件,求解约束条件,生成覆盖该路径的测试用例。然而,完整路径上的约束条件的复杂度会随着程序规模的增加而急剧增长,导致该技
装配式建筑作为一种新型的建筑方式,可以节约大量的材料、水、电等,是典型的绿色建筑,因此,国家大力倡导发展装配式建筑。但是目前装配式建筑成本高于传统现浇式建筑,价格波动受到的因素日益增多,会对装配式建筑价格产生不同程度的影响;并且装配式建筑价格的自我调控力较弱,引发了诸多问题。而目前针对装配式建筑价格波动方面的研究仍是空白,因此本文全面、定量分析装配式建筑价格波动产生的影响,促进装配式建筑的持续健康