【摘要】：通过实验和性能分析得到了主要的结论如下：平均晶粒尺寸为10.08 nm的镍纳米线在400℃、600℃、800℃氧化3h得到的NiO纳米线的平均晶粒尺寸分别为：12.22 nm、16.71 nm、24.03 nm；其纳米线直径均约为150 nm，长度为300μm。随着晶粒尺寸的减小，吸收光谱出现蓝移，且半导体带隙随之变大。晶粒尺寸越小的NiO纳米线传感器灵敏度越大，这是因为其晶界越多，能够吸附的NH3分子越多。三种传感器对NH3均具有很好的响应、恢复性能，且具有很优异的重复性和选择性。
本章通过高温氧化法将超长镍纳米线阵列转化为NiO纳米线阵列，研究了氧化温度对NiO纳米线的晶粒尺寸、纳米线形貌、光学能量带隙的影响，探讨了镍纳米线氧化为NiO纳米线的氧化机理；随后利用lift-off工艺将NiO纳米线阵列组装为微型传感器，并测试了传感器的气敏性能。通过实验和性能分析得到了主要的结论如下：
（1）平均晶粒尺寸为10.08 nm的镍纳米线在400℃、600℃、800℃氧化3h得到的NiO纳米线的平均晶粒尺寸分别为：12.22 nm、16.71 nm、24.03 nm；其纳米线直径均约为150 nm，长度为300μm。
（2）镍到NiO纳米线的氧化机理：氧分子首先吸附在镍纳米线表面并分解为氧原子吸附层；镍原子丢失两个电子成为Ni2+离子，同时氧原子得到两个Ni原子丢失的电子成为O2-离子，在纳米线的表层形成了一个电场，促使Ni2+离子的运动。（氧化的开始阶段由于NiO成核自由能较大导致首先形成NiO无定形层）
（3）随着晶粒尺寸的减小，吸收光谱出现蓝移，且半导体带隙随之变大。
①400℃，平均晶粒尺寸12.22 nm，吸收峰271 nm，带隙为4.2 eV；(www.xing528.com)
②600℃，平均晶粒尺寸16.71 nm，吸收峰284 nm，带隙为4.0 eV；
③800℃，平均晶粒尺寸24.03 nm，吸收峰320 nm，带隙为3.8 eV。
（4）晶粒尺寸越小的NiO纳米线传感器灵敏度越大（电导值越大），这是因为其晶界越多，能够吸附的NH3分子越多。三种传感器对NH3均具有很好的响应、恢复性能，且具有很优异的重复性和选择性。
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