| 中文摘要 | 第10-13页 |
| ABSTRACT | 第13-16页 |
| 符号说明 | 第17-18页 |
| 第一章 绪论 | 第18-31页 |
| 1.1 概述 | 第18-19页 |
| 1.2 半导体氧化物气敏材料的研究进展 | 第19-22页 |
| 1.2.1 半导体式气体传感器的研究进展 | 第19页 |
| 1.2.2 钙钛矿基气敏材料的研究进展 | 第19-20页 |
| 1.2.3 SnO_2纳米材料 | 第20-22页 |
| 1.3 CO_2及丙酮等还原性气体传感器的研究进展 | 第22页 |
| 1.4 金属氧化物半导体材料的气敏机制 | 第22-25页 |
| 1.5 研究背景及研究内容 | 第25-27页 |
| 参考文献 | 第27-31页 |
| 第二章 气敏材料和元件的制备与测试方法 | 第31-36页 |
| 2.1 纳米粉体的制备 | 第31页 |
| 2.1.1 溶胶凝胶法制备钙钛矿纳米粉体 | 第31页 |
| 2.1.2 共沉淀法制备SnO_2基纳米粉体 | 第31页 |
| 2.2 样品的表征 | 第31-32页 |
| 2.2.1 X射线衍射仪(XRD) | 第32页 |
| 2.2.2 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM) | 第32页 |
| 2.2.3 高分辨投射电子显微镜(HRTEM) | 第32页 |
| 2.2.4 X射线光电子能谱(XPS) | 第32页 |
| 2.3 气敏元件的制备及测试 | 第32-33页 |
| 2.4 气敏元件的特性参数 | 第33-35页 |
| 参考文献 | 第35-36页 |
| 第三章 第一性原理计算的理论基础 | 第36-42页 |
| 3.1 Born-Oppenheimer近似 | 第36页 |
| 3.2 Hartree-Fock近似 | 第36-37页 |
| 3.3 密度泛函理论 | 第37-39页 |
| 3.3.1 Thomas-Fermi模型 | 第38页 |
| 3.3.2 Hohenberg-Kohn理论 | 第38页 |
| 3.3.3 Kohn-Sham方程 | 第38-39页 |
| 3.4 密度泛函理论的几种近似求解方法 | 第39-40页 |
| 3.4.1 局域密度近似(Local density approximation,LDA) | 第39页 |
| 3.4.2 广义梯度近似(Generalized gradient approximation,GGA) | 第39-40页 |
| 3.5 赝势法 | 第40页 |
| 3.6 本文采用的密度泛函理论计算软件包介绍 | 第40-41页 |
| 参考文献 | 第41-42页 |
| 第四章 高温下LaCrO_3对CO_2的气敏性能和气敏机制 | 第42-56页 |
| 4.1 实验部分 | 第42-45页 |
| 4.1.1 LaCrO_3纳米晶材料的制备与表征 | 第42-43页 |
| 4.1.2 制备LaCrO_3气敏元件 | 第43页 |
| 4.1.3 实验结果和讨论 | 第43-45页 |
| 4.2 LaCrO_3(012)表面上CO_2气敏机制的第一性原理计算 | 第45-49页 |
| 4.2.1 计算方法与计算模型 | 第45-46页 |
| 4.2.2 CO_2在LaCrO_3(012)表面的吸附结构及结果分析 | 第46-49页 |
| 4.3 本章小结 | 第49-51页 |
| 参考文献 | 第51-56页 |
| 第五章 SnO_2对CO_2的气敏机制研究:第一性原理计算 | 第56-69页 |
| 5.1 计算模型及计算方法 | 第56-57页 |
| 5.2 在SnO_2(110)表面上CO_2吸附的第一性原理研究 | 第57-65页 |
| 5.2.1 CO_2在SnO_2(110)化学计量表面上的吸附 | 第57-58页 |
| 5.2.2 CO_2在预吸附O_2~-的SnO_2 (110)表面上的吸附 | 第58-59页 |
| 5.2.3 CO_2在预吸附O~-的SnO_2(110)表面上的吸附 | 第59-60页 |
| 5.2.4 CO_2在预吸附OH-的SnO_2(110)表面上的吸附 | 第60-65页 |
| 5.3 本章小结 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-69页 |
| 第六章 SnO_2厚膜对丙酮的气敏性能和气敏机制的研究 | 第69-85页 |
| 6.1 合成及表征SnO_2纳米颗粒 | 第70页 |
| 6.2 气敏元件的构造和测量 | 第70-76页 |
| 6.3 SnO_2(110)表面上的丙酮气敏机制的第一性原理研究 | 第76-81页 |
| 6.4 本章小结 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-85页 |
| 第七章 纳米-LaFeO_3厚膜对丙酮的气敏性能和气敏机制 | 第85-106页 |
| 7.1 合成及表征LaFeO_3纳米晶 | 第86-87页 |
| 7.2 气敏元件的构造和测量 | 第87-91页 |
| 7.3 LaFeO_3(010)表面上的丙酮气敏机制的第一性原理研究 | 第91-100页 |
| 7.4 本章小结 | 第100-102页 |
| 参考文献 | 第102-106页 |
| 第八章 SnO_2对H_2的气敏机制研究:第一性原理计算 | 第106-122页 |
| 8.1 计算模型及计算方法 | 第107页 |
| 8.2 H_2在SnO_2表面的吸附 | 第107-117页 |
| 8.2.1 H_2在氧预吸附的SnO_2表面的吸附 | 第107-114页 |
| 8.2.2 H_2在SnO_2亚还原表面的吸附 | 第114-117页 |
| 8.2.3 H_2在SnO_2高度还原表面的吸附 | 第117页 |
| 8.3 本章小结 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-122页 |
| 第九章 Pd掺杂SnO_2厚膜对CO的气敏性能及气敏机制的研究 | 第122-143页 |
| 9.1 SnO_2及Pd掺杂SnO_2纳米材料的制备与表征 | 第123-125页 |
| 9.2 测试结果和讨论 | 第125-129页 |
| 9.3 SnO_2(110)表面上CO气敏机制的第一性原理研究 | 第129-138页 |
| 9.4 本章小结 | 第138-140页 |
| 参考文献 | 第140-143页 |
| 致谢 | 第143-144页 |
| 攻读博士期间发表的论文及所获奖励 | 第144-147页 |
| 附: 英语论文 | 第147-167页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第167页 |
