研究目的
研究以镍沉淀多孔硅作为气体传感器敏感层,重点考察其制备方法、性能以及对异丙醇蒸气的敏感性。
研究成果
经镍改性的多孔硅对异丙醇蒸汽表现出更高的灵敏度,采用较高阳极电流密度(20 mA/cm2)制备的样品通过阻抗谱分析得到验证。该材料因镍颗粒呈现铁磁性,等效电路模型能有效描述传感器特性。此方法在气体传感器开发中具有高度适用性。
研究不足
该研究仅限于异丙醇蒸气敏感性;未测试其他气体。样本量较?。?2个样本),且方法在更广泛应用方面可能存在优化空间。磁测量显示低饱和磁化强度,表明镍析出有限。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用化学镀和电沉积法对多孔硅进行镍修饰,随后表征其形貌、化学成分、磁性能以及对异丙醇蒸汽的电学敏感性。
2:样品选择与数据来源:
以掺硼单晶硅片为基底制备十二组样品,通过改变阳极氧化电流密度(2 mA/cm2和20 mA/cm2)及镍沉积方法与时长进行变量控制。
3:实验设备与材料清单:
设备包括扫描电子显微镜(日立SU3500)、原子力显微镜(布鲁克Multimode 8 AFM)、扫描电镜-能谱仪(日立SU3500 SEM)、阻抗分析仪(Ellins Z-1500)、超导量子干涉磁强计(Quantum Design MPMS XL)及EIS频谱分析软件等;材料包含硅片、氢氟酸、异丙醇、氯化镍溶液及导电银胶。
4:0)、原子力显微镜(布鲁克Multimode 8 AFM)、扫描电镜-能谱仪(日立SU3500 SEM)、阻抗分析仪(Ellins Z-1500)、超导量子干涉磁强计(Quantum Design MPMS XL)及EIS频谱分析软件等;材料包含硅片、氢氟酸、异丙醇、氯化镍溶液及导电银胶。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过硅片的电化学蚀刻制备样品后进行镍沉积,采用SEM和AFM分析表面形貌,SEM-EDS测定化学成分,SQUID检测磁性能,在300°C下分别于空气和异丙醇蒸汽环境中利用电化学阻抗谱测试电学敏感性。
5:数据分析方法:
运用电路网络分析法处理数据,通过EIS频谱分析软件建立等效电路模型,并解读磁滞回线与饱和磁化强度参数。
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scanning electron microscope
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