1. 研究目的与意义
1.1背景:氢致晶格膨胀(hile)型氢气传感器响应速度快,电阻变化大,尤其适合氢气泄漏检测。hile型的传感器有赖于对纳米间隙尺寸的精确控制。但是目前可以精确控制纳米间隙的方法,如聚焦离子束,不仅产率低而且成本高,难以实现批量大规模生产。
1.2目的:生活中经常使用的光盘背面存在纳米尺度的周期性结构。本论文旨在使用生活中常见的光盘为基板,利用其背面纳米周期性结构制备pd基hile型氢气传感器,研究沉积角度、沉积速率、衬底温度等参数对其氢敏性能的影响。
2. 研究内容和预期目标
2.1主要研究内容:
本项目旨在使用生活中常见的光盘为基板,利用磁控溅射技术利用光盘的周期性纳米结构上制备pd基hile型氢气传感器。主要研究内容包括研究沉积角度、沉积速率和沉积压强等参数对pd纳米间隙结构的影响,以及不同纳米间隙结构对其氢敏性能的影响。
3. 研究的方法与步骤
3.1研究方法:
光盘纳米结构使用机械剥离法制备,pd膜沉积使用磁控溅射,沉积角度调节使用自制样品架,光盘结构和pd纳米间隙结构使用afm、台阶仪等方法表征。pd膜微结构使用afm、xrd和台阶仪等表征方法。样品对氢气的电阻响应采用自行设计搭建的高精度、自动化气体传感器测试系统。
3.2研究步骤:
4. 参考文献
[1] adams, b.d., a. chen. the role of palladium in a hydrogen economy[j]. materials today, 2011, 14(6): 282-289.
[2] bardhan, r., et al. uncovering the intrinsic size dependence of hydriding phase transformations in nanocrystals[j]. nature materials, 2013, 12: 905-912.
[3] jang, b., et al. thermal stability of the sensing properties in h2sensors composed of pd nanogaps on an elastomeric substrate[j]. sensors and actuators b: chemical, 2017, 240: 186-192.
5. 计划与进度安排
(1) 第七学期4—11周: 毕业论文命题,对本学院教师提出命题要求,布置任务,教师命题。
(2) 12—13周:毕业论文课题申报、审题,指导教师填写毕业论文题目申报表,经系部和学院审核,然后进入教务系统进行毕业论文题目申报。
(3) 14—18周:学生网上选题学生网上选题,视学生选题情况作适当调整。选题结束,指导老师向学生下达任务,学生根据要求收集资料。
