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硕士学位论文
氮化硼纳米管的可控碳掺杂及传感特性研究
STUDY ON CONTROLLABLE CARBON DOPING
AND SENSING PROPERTIES OF BORON NITRIDE
NANOTUBES
王国帅
哈尔滨工业大学
2018 年 6 月
国内图书分类号： 学校代码 ：10213
国际图书分类号： 密级 ：公开
工学硕士学位论文
氮化硼纳米管的可控碳掺杂及传感特性研究
硕 士 研 究 生：王国帅
导 师：李玲 副教授
申 请 学 位：工学硕士
学 科：微电子学与固体电子学
所 在 单 位：航天学院
答 辩 日 期：2018 年 6 月
授予学位单位：哈尔滨工业大学
Classified Index:
:
Dissertation for the Master Degree in Engineering
STUDY ON CONTROLLABLE CARBON DOPING
AND SENSING PROPERTIES OF BORON NITRIDE
NANOTUBES
Candidate： Wang Guoshuai
Supervisor： Prof. Li Ling
Academic Degree Applied for： Master of Engineering
Specialty： Microelectronics and Solid-state
Electronics
Affiliation： School of Astronautics
Date of Defence： June, 2018
Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘 要
氮化硼（BN）作为一种新型性能优异的纳米材料，因其具有强抗氧化性、化
学性质稳定、机械性能突出等优点，成为现如今被重点研究的材料之一，由于氮
化硼纳米管自身禁带宽度较宽，导电性差，限制了它在电子器件方面的应用。湿
度传感器和气敏传感器作为我们生活的重要组成部分，被大量的应用在工农业、
食品加工、环境检测等方面。为了拓宽 BNNT 的应用范围，本文以 BNNT 为基础
研究对象，通过向 BNNT 中掺杂碳元素，来动态调节它的导电性，并研究了 BNNT
复合膜湿敏特性以及 BCNNT 薄膜的湿敏、气敏特性。
通过球磨退火法制备高纯本征 BNNT，并将其和导电聚合物 PEDOT:PSS 进行
复合制成复合膜，将 BNNT 复合膜搭载到传感电极上制成湿度传感器，测试其湿
敏特性并研究了酸处理对传感器性能的影响。结果显示该传感器具有良好的线性
度、可重复性、高灵敏度，其响应时间和恢复时间分别是 32s 和 22s。酸处理可以
提高传感器的灵敏度，但是会增加响应恢复时间。进一步研究了 BNNT 和
PEDOT:PSS 的比例调配对传