| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第12-30页 |
| 1.1 引言 | 第12-13页 |
| 1.2 半导体气敏传感器的分类 | 第13-14页 |
| 1.3 SnO_2气敏传感器的研究进展 | 第14-19页 |
| 1.4 半导体金属氧化物气敏机理的研究进展 | 第19-21页 |
| 1.5 第一性原理的简述 | 第21-26页 |
| 1.5.1 Thomas-Fermi-Dirac模型 | 第23-24页 |
| 1.5.2 Hohenberg-Kohn定理 | 第24页 |
| 1.5.3 Kohn-Sham方程 | 第24-25页 |
| 1.5.4 基于密度泛函理论的第一性原理的实现 | 第25页 |
| 1.5.5 周期超晶格方法 | 第25-26页 |
| 1.5.6 赝势近似法 | 第26页 |
| 1.6 基于密度泛函第一性原理的SnO_2气敏特性分析方法 | 第26-28页 |
| 1.7 本论文研究的目的、意义及主要内容 | 第28-30页 |
| 2 实验方法及机理计算方法 | 第30-36页 |
| 2.1 旁热式气敏元件的制备 | 第30-32页 |
| 2.2 材料结构表征 | 第32页 |
| 2.2.1 X射线衍射仪(XRD) | 第32页 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) | 第32页 |
| 2.2.3 高分辨透射电子显微镜(HRTEM) | 第32页 |
| 2.3 气敏性能的表征 | 第32-34页 |
| 2.4 基于第一性原理研究气敏机理的方法 | 第34-35页 |
| 2.5 本章小结 | 第35-36页 |
| 3 零维SnO_2纳米材料的研制及气敏性能 | 第36-52页 |
| 3.1 引言 | 第36页 |
| 3.2 SnO_2气敏材料的制备 | 第36-37页 |
| 3.2.1 实验试剂及仪器 | 第36-37页 |
| 3.2.2 实验试剂及仪器 | 第37页 |
| 3.2.3 SnO_2实心球制备 | 第37页 |
| 3.2.4 SnO_2空心球制备 | 第37页 |
| 3.2.5 SnO_2方块制备 | 第37页 |
| 3.3 SnO_2气敏材料的结构表征 | 第37-40页 |
| 3.3.1 X射线衍射分析(XRD) | 第38-39页 |
| 3.3.2 射线衍扫描电子显微镜分析(SEM) | 第39-40页 |
| 3.4 SnO_2生长机理研究 | 第40-43页 |
| 3.4.1 SnO_2实心球生长机理 | 第40页 |
| 3.4.2 SnO_2空心球生长机理 | 第40-41页 |
| 3.4.3 SnO_2方块生长机理 | 第41-43页 |
| 3.5 SnO_2气敏性能研究 | 第43-48页 |
| 3.5.1 SnO_2实心球气敏性能 | 第44-45页 |
| 3.5.2 SnO_2空心球气敏性能 | 第45-47页 |
| 3.5.3 SnO_2方块气敏性能 | 第47-48页 |
| 3.5.4 SnO_2三种形貌气敏性能比较 | 第48页 |
| 3.6 SnO_2气敏机理研究 | 第48-49页 |
| 3.7 本章小结 | 第49-52页 |
| 4 一维SnO_2纳米材料的研制及气敏性能 | 第52-74页 |
| 4.1 引言 | 第52页 |
| 4.2 针状SnO_2纳米花的制备与气敏性能研究 | 第52-58页 |
| 4.2.1 针状SnO_2纳米花的制备 | 第52-53页 |
| 4.2.2 X射线衍射分析(XRD) | 第53页 |
| 4.2.3 样品的形貌分析 | 第53-54页 |
| 4.2.4 生长机理分析分析 | 第54-55页 |
| 4.2.5 气敏测试及分析 | 第55-57页 |
| 4.2.6 气敏原理的分析 | 第57-58页 |
| 4.2.7 小结 | 第58页 |
| 4.3 棒状SnO_2纳米花的制备与气敏性能研究 | 第58-65页 |
| 4.3.1 棒状SnO_2纳米花的制备 | 第58-59页 |
| 4.3.2 X射线衍射分析(XRD) | 第59页 |
| 4.3.3 样品的形貌分析 | 第59-61页 |
| 4.3.4 生长机理分析分析 | 第61-62页 |
| 4.3.5 气敏测试及分析 | 第62-64页 |
| 4.3.6 气敏原理的分析 | 第64页 |
| 4.3.7 小节 | 第64-65页 |
| 4.4 一维组装SnO_2纳米网的制备与气敏性能研究 | 第65-71页 |
| 4.4.1 一维组装SnO_2纳米网的制备 | 第65页 |
| 4.4.2 X射线衍射分析（XRD） | 第65-66页 |
| 4.4.3 样品的形貌分析 | 第66-67页 |
| 4.4.4 生长机理分析分析 | 第67-68页 |
| 4.4.5 气敏测试及分析 | 第68-70页 |
| 4.4.6 气敏原理的分析 | 第70-71页 |
| 4.4.7 小节 | 第71页 |
| 4.5 本章小结 | 第71-74页 |
| 5 二维片状组装SnO_2材料的研制及气敏性能 | 第74-92页 |
| 5.1 引言 | 第74-75页 |
| 5.2 不同纳米片厚度组装的SnO_2材料的制备及气敏性能 | 第75-81页 |
| 5.2.1 材料的制备 | 第75页 |
| 5.2.2 样品的表征与分析 | 第75-77页 |
| 5.2.3 气敏测试及分析 | 第77-81页 |
| 5.3 不同纳米片形貌组装的SnO_2材料的研制及气敏性能 | 第81-91页 |
| 5.3.1 材料的制备 | 第81-82页 |
| 5.3.2 样品的表征与分析 | 第82-84页 |
| 5.3.3 反应时间对半盛开花状结构形貌的影响 | 第84-85页 |
| 5.3.4 气敏性能测试与分析 | 第85-90页 |
| 5.3.5 生长机理分析 | 第90-91页 |
| 5.4 本章小结 | 第91-92页 |
| 6 SnO_2气敏机理的实验与理论研究 | 第92-110页 |
| 6.1 引言 | 第92-94页 |
| 6.2 气敏机理实验研究 | 第94-97页 |
| 6.2.1 气敏性能测试 | 第94-97页 |
| 6.3 气敏机理的第一性原理研究 | 第97-108页 |
| 6.3.1 计算方案 | 第97-99页 |
| 6.3.2 氧吸附模型 | 第99-105页 |
| 6.3.3 非氧吸附模型 | 第105-108页 |
| 6.4 本章小结 | 第108-110页 |
| 7 结论与展望 | 第110-114页 |
| 7.1 主要结论 | 第110-111页 |
| 7.2 后续工作展望 | 第111-114页 |
| 致谢 | 第114-116页 |
| 参考文献 | 第116-128页 |
| 附录 | 第128-129页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第128-129页 |
