| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 湿度传感器的应用背景与研究意义 | 第11-12页 |
| 1.2 传感器概述 | 第12-13页 |
| 1.3 湿度传感器的研究现状 | 第13-15页 |
| 1.4 湿度传感器研究的技术难题 | 第15页 |
| 1.5 论文重点研究内容 | 第15-17页 |
| 1.5.1 论文主要内容 | 第15-16页 |
| 1.5.2 论文结构安排 | 第16-17页 |
| 第二章 仿真方法与建模理论 | 第17-26页 |
| 2.1 计算材料学与材料设计 | 第17-18页 |
| 2.1.1 材料计算模拟的发展史 | 第17页 |
| 2.1.2 材料计算模拟的主要方法 | 第17-18页 |
| 2.1.3 材料计算模拟的意义 | 第18页 |
| 2.2 建模原理与计算方法 | 第18-25页 |
| 2.2.1 第一性原理 | 第18-19页 |
| 2.2.2 密度泛函理论 | 第19-22页 |
| 2.2.2.1 Thomas-Fermi模型 | 第19-20页 |
| 2.2.2.2 Hohenberg-Kohn定理 | 第20-21页 |
| 2.2.2.3 Kohn-Sham方法 | 第21-22页 |
| 2.2.2.4 交换关联能泛函 | 第22页 |
| 2.2.3 介电函数 | 第22-24页 |
| 2.2.4 有限元分析 | 第24页 |
| 2.2.5 气体吸附理论 | 第24-25页 |
| 2.2.5.1 固体表面特性 | 第24页 |
| 2.2.5.2 气体吸附形式 | 第24页 |
| 2.2.5.3 吸附平衡理论 | 第24-25页 |
| 2.3 本章小结 | 第25-26页 |
| 第三章 双层石墨烯及其气敏特性研究 | 第26-40页 |
| 3.1 石墨烯基础理论 | 第26-28页 |
| 3.1.1 石墨烯结构及性质 | 第26-27页 |
| 3.1.2 石墨烯制备方法 | 第27-28页 |
| 3.2 仿真软件介绍 | 第28-31页 |
| 3.2.1 Materials Studio模型库介绍 | 第28-29页 |
| 3.2.2 Materials Studio仿真设定 | 第29-31页 |
| 3.3 理论模型 | 第31-33页 |
| 3.4 模拟和结果分析 | 第33-38页 |
| 3.4.1 介电函数 | 第33-34页 |
| 3.4.2 H_2O在双层石墨烯上的吸附 | 第34-36页 |
| 3.4.3 NH_3在双层石墨烯上的吸附 | 第36-38页 |
| 3.4.4 NO_2在双层石墨烯上的吸附 | 第38页 |
| 3.5 本章小结 | 第38-40页 |
| 第四章 电容湿度传感器湿敏材料研究 | 第40-52页 |
| 4.1 仿真软件介绍 | 第40-44页 |
| 4.1.1 COMSOL Multiphysics模型库介绍 | 第40-41页 |
| 4.1.2 COMSOL Multiphysics仿真设定 | 第41-44页 |
| 4.1.2.1 电容式湿度传感器的设定 | 第42-44页 |
| 4.1.2.2 电容式湿度传感器的仿真界面设定 | 第44页 |
| 4.2 湿度传感器的研究静态特性指标 | 第44-45页 |
| 4.3 电容式湿度传感器湿敏材料的选择 | 第45-49页 |
| 4.3.1 空气作为湿敏材料 | 第45-46页 |
| 4.3.2 多孔氧化物作为湿敏材料 | 第46-47页 |
| 4.3.3 高分子材料作为湿敏材料 | 第47页 |
| 4.3.4 石墨烯体系材料作为湿敏材料 | 第47-49页 |
| 4.3.4.1 GO基础理论 | 第47-48页 |
| 4.3.4.2 GO-PMMA基础理论 | 第48-49页 |
| 4.4 石墨烯/GO/GO-PMMA作为湿敏材料模拟分析 | 第49-51页 |
| 4.5 本章小结 | 第51-52页 |
| 第五章 电容式湿度传感器的仿真 | 第52-63页 |
| 5.1 引言 | 第52页 |
| 5.2 理论模型 | 第52-53页 |
| 5.3 GO电容湿度传感器静态分析 | 第53-58页 |
| 5.3.1 GO的湿度敏感机制讨论及灵敏度分析 | 第53-56页 |
| 5.3.2 GO的梳状电极参数讨论及灵敏度分析 | 第56-58页 |
| 5.4 GO电容湿度传感器动态分析 | 第58-61页 |
| 5.5 本章小结 | 第61-63页 |
| 第六章 结论 | 第63-64页 |
| 致谢 | 第64-65页 |
| 参考文献 | 第65-70页 |
| 硕士期间取得的研究成果 | 第70-71页 |
