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Title: 以化學氣相沉積法合成氧化銦奈米結構及其在色度氣體感測器應用之研究
Synthesis of In2O3 nanostructures by chemical vapor deposition and their application on colorimetric gas sensor
Authors: 陳建華
Contributors: NTOU:Institute of Optoelectronic Sciences
國立臺灣海洋大學:光電科學研究所
Keywords: 化學氣相沉積法;氧化銦;奈米香菇;色度氣體感測器;發光特性;抗反射
Date: 2012
Issue Date: 2013-10-07T02:45:33Z
Abstract: 本論文使用化學氣相沉積法(CVD),利用氣-固(Vapor-Solid,VS)自我催化成長機制,成長氧化銦奈米香菇結構,並將氧化銦奈米結構結合InGaN/GaN多重量子井結構(Multiple Quantum Wells,MQWs),製作色度(colorimetric)氣體感測器。由掃描式電子顯微鏡結果得知,我們利用高溫爐400℃,可以成長出香菇狀氧化銦奈米結構。由X-射線繞射頻譜分析,可以知道我們的氧化銦為立方晶系(cubic system)體心立方(BCC)結構 ,發光波長(能量)在3.15 eV,且具有高度抗反射的特性,成長至60分鐘反射率(~ 1 %)。根據奈米結構其高表面積,及氮化物半導體具有高靈敏度之壓電特性,將氧化銦奈米結構結合無內建電場之InGaN/GaN多重量子井結構(Multiple Quantum Wells)上,製成簡易發光元件。從實驗結果得知,隨著待測氣體濃度升高,氫原子與氧化銦表面氧離子因還原反應而釋放電子,釋放出的電子產生一個外加電場,使得量子井能帶結構產生傾斜,產生量子侷限史塔克效應(QCSE),使量子井中電子-電洞對的複合能量減少,因此造成光激螢光光譜發光波長紅移及發光強度下降。也從反應與回復量測結果證明,我們的感測器具有可回復特性。綜合以上,可以清楚說明,我們成功在光學檢測基礎上,利用氧化銦奈米香菇結構結合InGaN / GaN多重量子井結構,建立一個光學特性色度氣體感測器。
URI: http://ethesys.lib.ntou.edu.tw/cdrfb3/record/#G0019988005
http://ntour.ntou.edu.tw/handle/987654321/34700
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