| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-11页 |
| 1 绪论 | 第11-19页 |
| ·引言 | 第11-12页 |
| ·TiO_2 的晶体结构及性质 | 第12-13页 |
| ·杂质掺入对TiO_2 气敏性质的影响 | 第13-14页 |
| ·掺杂金属氧化物的TiO_2 薄膜 | 第13页 |
| ·贵金属掺杂修饰的TiO_2 薄膜 | 第13页 |
| ·部分还原TiO_2 薄膜(TiO_(2-x)) | 第13-14页 |
| ·金红石型TiO_2 的薄膜表面 | 第14-15页 |
| ·锐钛矿型TiO_2 的薄膜表面 | 第15-16页 |
| ·TiO_2 气敏传感器的传感原理 | 第16-17页 |
| ·本论文研究的主要内容 | 第17-18页 |
| ·本章小结 | 第18-19页 |
| 2 TiO_2 气敏传感薄膜的制备与特性研究 | 第19-60页 |
| ·实验方法 | 第19-36页 |
| ·反应溅射法制备TiO_2 薄膜 | 第19-21页 |
| ·化学气象沉积法制备TiO_2 薄膜 | 第21-22页 |
| ·溶胶－凝胶法制备TiO_2 薄膜 | 第22-24页 |
| ·真空蒸发镀膜 | 第24-26页 |
| ·X 射线光电子能谱（XPS）分析CVD 法制备的气敏薄膜 | 第26-29页 |
| ·扫描电镜 | 第29-31页 |
| ·透射电镜 | 第31-32页 |
| ·X 射线衍射分析 | 第32-35页 |
| ·气敏效应的检测装置 | 第35-36页 |
| ·反应射频溅射制备W/TiO_2 薄膜气敏效应研究 | 第36-41页 |
| ·薄膜制备 | 第36-37页 |
| ·薄膜形貌分析 | 第37页 |
| ·气敏测试与分析 | 第37-41页 |
| ·结论 | 第41页 |
| ·超声雾化热分解气相沉积法制备TiO_2 薄膜的气敏特性研究 | 第41-45页 |
| ·薄膜制备 | 第41-43页 |
| ·气敏测试 | 第43-45页 |
| ·结论 | 第45页 |
| ·火焰喷雾热分解法制备TiO_2 薄膜的气敏特性研究 | 第45-50页 |
| ·样品制备 | 第45-47页 |
| ·样品形貌分析 | 第47页 |
| ·气敏特性 | 第47-50页 |
| ·结论 | 第50页 |
| ·溶胶-凝胶和旋涂法制备TiO_2--KTaO_3 薄膜的气敏特性研究 | 第50-55页 |
| ·薄膜样品的制备 | 第51-52页 |
| ·样品结构分析 | 第52-53页 |
| ·湿敏检测系统 | 第53-54页 |
| ·样品测试 | 第54-55页 |
| ·结论 | 第55页 |
| ·电子束蒸发制备TiO_2-WO_3 复合气敏传感薄膜的性质研究 | 第55-58页 |
| ·实验方法与测试 | 第55-57页 |
| ·气敏效应测试 | 第57-58页 |
| ·结论 | 第58页 |
| ·本章小结 | 第58-60页 |
| 3 TiO_2 的表面性质和表面过程及杂质对TiO_2 性质的影响 | 第60-79页 |
| ·金属氧化物的表面电子性质 | 第60-65页 |
| ·表面态 | 第60-61页 |
| ·表面空间电荷层的形成 | 第61-62页 |
| ·表面空间电荷层中电场、电荷密度和电容的计算（一维处理） | 第62-63页 |
| ·薄膜表面的气—气、气—固反应 | 第63-64页 |
| ·空间电荷层厚度和Weisz 限制 | 第64-65页 |
| ·表面的化学性质 | 第65-69页 |
| ·吸附 | 第65-68页 |
| ·表面晶格氧和吸附氧 | 第68-69页 |
| ·催化和其它表面反应过程 | 第69-70页 |
| ·均匀反应和不均匀反应 | 第69页 |
| ·氧化物的催化剂活性金属 | 第69-70页 |
| ·离子交换 | 第70页 |
| ·金属氧化物点缺陷理论化 | 第70-74页 |
| ·金属氧化物的点缺陷及其K-V 符号 | 第70-72页 |
| ·质量作用定律与点缺陷理论 | 第72-73页 |
| ·K-V 图与材料电性能的关系 | 第73-74页 |
| ·金属氧化物半导体和金属氧化物固体电解质 | 第74页 |
| ·TiO_2 的气敏机理 | 第74-77页 |
| ·氧敏元件的技术特性及其影响 | 第77页 |
| ·本章小结 | 第77-79页 |
| 4 TiO_2 气敏特性的第一性原理研究 | 第79-131页 |
| ·密度泛函理论的简述 | 第79-92页 |
| ·三个基本近似 | 第80-84页 |
| ·Hohenberg-Kohn 定理 | 第84-85页 |
| ·Kohn-Sham 方程 | 第85-86页 |
| ·自洽计算 | 第86页 |
| ·局域密度近似和广义梯度近似 | 第86-88页 |
| ·赝势法 | 第88-91页 |
| ·CASTEP 软件包功能特点 | 第91-92页 |
| ·金红石型TiO_2 的空位缺陷研究 | 第92-97页 |
| ·计算方法 | 第93-94页 |
| ·结果分析 | 第94-96页 |
| ·结论 | 第96-97页 |
| ·锐钛矿型TiO_2 空位缺陷性质研究 | 第97-106页 |
| ·计算方法 | 第97-98页 |
| ·计算结果与分析 | 第98-106页 |
| ·N、C、S 等非金属元素掺杂对锐钛矿TiO_2 晶体性质影响的理论研究 | 第106-117页 |
| ·理论模型与计算方法 | 第106-107页 |
| ·计算结果与分析 | 第107-116页 |
| ·结论 | 第116-117页 |
| ·Si 掺杂对金红石TiO_2 晶体性质影响的理论研究 | 第117-120页 |
| ·计算方法 | 第117-118页 |
| ·计算结果 | 第118-120页 |
| ·结论 | 第120页 |
| ·金红石型纳米TiO_2(110)表面原子结构和电子结构 | 第120-124页 |
| ·模型构建与模拟方法 | 第121-122页 |
| ·金红石型纳米TiO_2(110)表面原子结构性质 | 第122-123页 |
| ·金红石型纳米TiO_2(110)表面电子结构性质 | 第123-124页 |
| ·结论 | 第124页 |
| ·氢气在金红石型TiO_2(110)薄膜面吸附的第一性原理研究 | 第124-129页 |
| ·计算方法 | 第125页 |
| ·计算结果 | 第125-128页 |
| ·结论 | 第128-129页 |
| ·本章小结 | 第129-131页 |
| 5 结论与展望 | 第131-135页 |
| ·主要结论 | 第131-133页 |
| ·展望 | 第133-135页 |
| 致谢 | 第135-136页 |
| 参考文献 | 第136-148页 |
| 附录 | 第148-149页 |
| A.博士期间发表的论文 | 第148-149页 |
| B.博士期间参与的科研项目 | 第149页 |
