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发展应用于环境监测的高灵敏、快速响应的新型传感器对生活环境监测、人们的身体健康保护具有重要的意义。石墨烯与硒化镓纳米片都是新型的二维功能材料,它们具有较大的比表面积使得对气体具有良好的吸附性能,并且它们的电学性能对外部都具有较灵敏的响应,所以,这两种材料都可以应用于构筑灵敏度高的新型气体传感器。构筑器件的石墨烯有还原氧化石墨烯(rGO)和化学气相沉积法(CVD)制备的石墨烯。氧化石墨烯主要应用于制备电阻式气体传感器,而CVD石墨烯应用于制备场效应晶体管(FET)气体传感器。本硕士论文研究内容包括:石墨烯电阻传感器和FET传感器对氨气的响应;钯(Pd)纳米颗粒修饰的石墨烯氢气传感器;基于硒化镓(GaSe)纳米片FET的氨气传感器和Pd纳米颗粒修饰的GaSe纳米片的新型氢气传感器。通过对石墨烯与硒化镓传感器做了一系列研究工作,主要创新性研究结果如下:1、发展了一种基于软印刷纳米技术批量构筑石墨烯气体传感器新方法。采用软印刷方法,构筑高度取向的石墨烯微米带。石墨烯微米带的厚度可调,一般在1~10nm,宽度为10~20um,长度可达厘米级别。然后采用掩膜板方法,在石墨烯微米带上加工金属电极。2研究了还原氧化石墨烯微米带传感器的传感性能:氨气最低检测限达到了10ppm,其最大可检测浓度达到了38%,因此检测氨气的浓度范围很宽。当升高温度会使传感器的性能有所提高,这仅限于氨气浓度在0.3%以下。3.研究氮掺杂石墨烯修饰钯纳米颗粒和还原氧化石墨烯为敏感材料的新型氢气传感器。通过与未掺杂的石墨烯器件对比研究发现,通过氮掺杂可以提高对氢气的传感性能。4、研究了基于CVD石墨烯场效应晶体管(FET)气体传感器。以氨气为例,发现器件吸附氨气后载流子浓度会有明显变化,当器件暴露在1%氨气中时,其载流子浓度降低了3.73%。研究了钯纳米颗粒/CVD石墨烯FET传感器对氢气有灵敏响应,在1%的氢气中其载流子浓度降低了8.77%。5、发展基于硒化镓纳米片FET的新型传感器。该传感器电学性能对外部气体有很敏感的响应。暴露在1%的氨气中,其载流子浓度降低26.1%。修饰了钯颗粒的硒化镓纳米片FET对氢气有较高选择性响应,其载流子浓度也会随着吸附氢气而降低,暴露在1%的氢气中其载流子浓度降低了6.75%。