国家自然科学基金(10574112) 作品数:27 被引量:35 H指数:3 相关作者: 李新建 姜卫粉 富笑男 李隆玉 肖顺华 更多>> 相关机构: 郑州大学 河南工业大学 河南理工大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 河南省教育厅自然科学基金 博士科研启动基金 更多>> 相关领域: 理学 自动化与计算机技术 一般工业技术 电气工程 更多>>
Capacitive humidity sensing properties of carbon nanotubes grown on silicon nanoporous pillar array 被引量:1 2007年 Multi-walled carbon nanotubes (CNTs) were grown on silicon nanoporous pillar array (Si-NPA) by thermal chemical vapor deposition method, and the structural and capacitive humidity sensing properties of CNT/Si-NPA were studied. It was found that with the relative humidity (RH) changing from 11% to 95%, a device re-sponse of ~480% was achieved at the frequency of 50000 Hz, and a linear device response curve could be obtained by adopting longitudinal logarithmic coordinate. The response/recovery times were measured to be ~20 s and ~10 s, respectively, which indicated a rather fast response/recovery rate. The adsorption-desorption dynamic cycle experiments demonstrated the high measurement reproducibility of CNT/Si-NPA sensors. These excellent performances were attributed to the unique surface structure, morphology and chemical inertness of CNT/Si-NPA. JIANG WeiFen XIAO ShunHua ZHANG HuanYun DONG YongFen LI XinJian关键词:NANOTUBES NANOPOROUS PILLAR 金/硅纳米孔柱阵列的场发射 2009年 利用浸渍技术在硅纳米孔柱阵列(silicon nanoporous pillar array(简称Si-NPA))上制备了复合纳米薄膜Au/Si-NPA。测试了其场发射性能。测试结果显示,Au/Si-NPA的开启电场为约2V/μm;在7.59V/μm的外加电场下,其发射电流密度为67μA/cm2;在外加电压2000V时,其电流浮动率为21%。导致Au/Si-NPA优良的发射性能是由于其独特的表面形貌和结构所致。 富笑男 罗艳伟 符建华 李坤 程莉娜 李新建关键词:场发射 Au/Si-NPA复合纳米体系的SERS增强能力研究 2012年 利用具有准周期结构的硅纳米孔柱阵列(silicon nanoprous pillar array,Si-NPA)为衬底使用浸渍法制备优化Au/Si-NPA活性基底。并利用最优化制备的Au/Si-NPA活性基底对罗丹明6G(Rhoda-mine 6G,R6G)进行探测,研究其表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman scattering,SERS)光谱并对其增强原理进行解释。 富笑男 李坤关键词:金纳米颗粒 表面增强拉曼散射 多孔硅 硅纳米孔柱阵列 一种图案化镍/硅纳米复合体系的制备 被引量:1 2007年 以水热制备的具有规则表面形貌和结构的硅纳米孔柱阵列(Silicon Nanoporous Pillar Array,Si-NPA)为衬底,采用浸渍沉积技术并通过调控溶液中Ni2+的浓度,制备了表面具有不同图案化结构的镍/硅纳米孔柱阵列复合体系。分析表明,Ni2+浓度对Ni/Si-NPA表面形貌和结构有很大的影响:高的Ni2+浓度下制备的Ni/Si-NPA能够保持Si-NPA衬底的规则阵列结构特征;而低的Ni2+浓度下制备的Ni/Si-NPA其衬底规则的阵列结构几乎完全被破坏。优化了制备具有图案化结构特征的Ni/Si-NPA的实验条件,并对Ni/Si-NPA的形成机理进行了探讨。 张焕云 姜卫粉 李新建基于Si-NPA的BaTiO_3薄膜的电容湿敏性能研究 被引量:4 2007年 采用溶胶-凝胶和旋涂技术制备了基于Si-NPA的BaTiO_3薄膜(BaTiO_3/Si-NPA).场发射扫描电镜和X射线衍射实验表明,钙钛矿结构BaTiO_3薄膜很好地覆盖了Si-NPA表面.通过蒸镀双面梳状电极,制作了电容型BaTiO_3/Si-NPA湿敏元件并对其湿敏性能进行了测试.结果表明,室温下湿敏元件在11%~95%RH范围内具有很高的灵敏度和较快的响应速度,且电容值的对数对湿度呈现出很好的线性.虽然该薄膜湿敏元件在不同湿度下均存在温度漂移,但分析表明这种漂移有可能通过电极设计或信号补偿加以解决. 李隆玉 肖顺华 董永芬 冯春岳 姜卫粉 李新建关键词:湿度传感器 BATIO3 沉积在硅纳米孔柱阵列上的金网络 2010年 采用浸渍技术在硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)衬底上沉积了金(Au),得到了Au的网络结构Au/Si-NPA。测试分析表明,将Au/Si-NPA进行600℃氧退火60min,退火前后的Au晶粒度分别为26.0nm和75.5nm。无论是在氧气还是在氮气气氛下对Au/Si-NPA进行600℃退火,Au都不会渗透到Si-NPA衬底内,而且也不会与硅反应形成化合物。说明Au可作为良好的互连材料应用到超大规模集成电路中。 符建华 欧海峰 刘琨 富笑男 李新建基于Si-NPA的WO_3薄膜电容湿敏性能 被引量:1 2008年 采用匀胶旋涂技术将WO3溶胶沉积在硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)衬底上,经500℃退火制得WO3/Si-NPA复合薄膜。场发射扫描电镜和X射线衍射的表面形貌和结构分析表明,WO3在Si-NPA表面形成连续薄膜,且复合薄膜保持了Si-NPA规则阵列结构的特点。湿敏测试结果显示:在11%到95%的相对湿度范围内,WO3/Si-NPA湿敏元件输出电容强,且随测试频率的增加而单调降低;随着WO3薄膜厚度的增加,湿敏元件灵敏度明显增大,但元件相应的响应/恢复时间却延长。 董永芬 李隆玉 冯春岳 姜卫粉 李新建关键词:WO3 γ-Fe2O3/硅纳米孔柱阵列湿敏元件的湿敏性能研究 被引量:2 2008年 利用匀胶旋涂技术,将微乳-水热法制备出的、粒径均匀可控的γ-Fe2O3纳米颗粒沉积在具有独特微纳双重结构的硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)基片上,制成γ-Fe2O3/Si-NPA湿度传感元件,并对其进行湿度感应测试结果发现,当环境相对湿度(RH)从11%升高到95%时,该元件的电容和电阻分别呈高灵敏度的单值增加和单值降低。在100 Hz的电流频率下,元件的高湿电容值升为低湿电容值的12 500%,低湿电阻值是高湿电阻值的51 515%。分析表明,微乳-水热法对γ-Fe2O3纳米颗粒尺寸的控制以及Si-NPA衬底的独特结构是提高元件灵敏度的主要原因。 王海燕 李隆玉 董永芬 李新建关键词:Γ-FE2O3 硅纳米孔柱阵列 湿度传感器 银在硅纳米孔柱阵列上浸渍沉积的位置选择性 2008年 利用硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)表面规则的图案化形貌和还原性,采用浸渍沉积技术制备了具有三种不同表面结构特征的Ag/Si-NPA复合纳米体系。在未经清洗的Si-NPA衬底,沉积银的形貌为树枝状;在新鲜衬底和自然老化衬底上,银的沉积都会形成规则的手链网络;而经过强氧化处理的衬底上则不能实现银的浸渍沉积。分析表明,Si-NPA表面的规则阵列和多孔结构等几何构型,在样品的后处理过程中将导致样品表面氧化程度随空间几何位置出现周期性梯度分布,从而对浸渍溶液中银离子在不同几何特征区域的还原、成核及生长模式产生控制作用,最终导致了银在Si-NPA表面浸渍沉积的位置选择性。本研究为采用浸渍沉积技术制备周期性、图案化的金属/硅复合纳米体系,研究其物理性能并探索其可能的器件应用奠定了基础。 柴花斗 富笑男 李新建关键词:硅纳米孔柱阵列 WO_3/Si-NPA复合薄膜的电容湿度传感性能研究 2007年 制备了基于硅纳米孔柱阵列(Si—NPA)的WO3/Si—NPA复合薄膜,并对其表面形貌进行了表征,研究了其电容湿度传感性能和基点电容的温度漂移。研究表明:WO3/Si—NPA继承了衬底Si-NPA规则的阵列结构的表面形貌特征,WO3的沉积形成了连续的WO3薄膜,WO3/Si—NPA是一种典型的纳米复合薄膜。室温下,WO3/Si—NPA的电容值随测试频率的增加而单调减小,但其灵敏度则在100Hz时达到最大值。在此测试频率下,当环境的相对湿度从11%RH增加到95%RH时,元件的电容增量高达16000%,显示WO3/Si-NPA对环境湿度有较高的灵敏度。同时,电容的湿度响应曲线显示出很好的线性。对其基点电容的温度稳定性研究表明:WO3/Si—NPA用作湿度传感的最佳工作温度区为15-50℃。 冯春岳 肖龙 董永芬 李新建关键词:硅纳米孔柱阵列 WO3 电容式湿敏元件