氢气是一种理想的清洁能源,应用广泛,但易引起爆炸。长期以来,人们一直在寻找选择性好、灵敏度高、能耗低、稳定性好、制作工艺简单且易集成的氢气传感器。本研究在器件中引入不对称肖特基势垒,提出研制一种基于微米尺度石墨烯的肖特基式场效应管氢敏器件。项目利用超声-溶剂剥离法制备微米尺度石墨烯,用化学还原法将钯和铂纳米粒子分别修饰到石墨烯表面 ,充当感知氢气分子的敏感位点,采用聚甲基丙烯酸甲酯膜转移技术将贵金属修饰的石墨烯转移至微米间隙电极上,用银浆焊接石墨烯与金电极接触的一端,构筑出肖特基式石墨烯场效应管器件;研究肖特基式石墨烯场效应管器件的电学特性,考察不同栅压下传感器对氢气的敏感响应;研究修饰钯或铂纳米粒子的石墨烯与氢气分子作用后载流子浓度和肖特基势垒的变化规律,阐明钯和铂修饰石墨烯传感器对氢气的敏感机理,建立肖特基式石墨烯氢敏器件的测试方法,为室温下氢气的灵敏、快速检测提供技术基础。
英文主题词Graphene;Metal nanoparticles;Metal oxide nanoparticles;Sensor;Hydrogen