基于气体吸附的碳纳米管场发射低压氢传感技术

摘要：

本文主要研究了一种新型基于碳纳米管(CNT)场发射原理和气体吸附的低压氢传感技术.CNT通过化学气相沉积(CVD)直接生长在镍合金基底.部分样品有氢传感性能,即小电流恒压场发射在氢分压下逐步增加,而电流增长速率随着氢压强的增大而加快;另一部分样品则没有传感效应.拉曼测试表明有传感特性的样品晶体性好,D峰/G峰比值R值小于1,而无传感效应的R值大于1.第一性原理模拟研究表明:氢在碳纳米管表面发生解离化学吸附时,使碳纳米管的有效功函数降低,从而使CNT具有氢传感效应;而在晶体性差的CNT表面,氢原子优先吸附在缺陷位,功函数不发生变化.加热测试显示:传感样品温度在500-600℃时脉冲发射电流的变化与氢传感测试时持续场发射下电流变化大致相同,证明场发射焦耳加热是促进氢的解离吸附、进而使电流增长的一个重要因素.

关键词：碳纳米管、氢传感、第一性原理、有效功函数、热效应

所属期刊栏目：54

分类号：TN304;TH813;TB772;O462.4(半导体技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2017-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1-6