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1. 研究目的与意义（文献综述）
氨气是一种应用广泛的气体，它是化工企业生产过程中常用或生产的一种有毒气体，也是人们生活中所伴生的一种气体，是大气中的主要污染源之一[1]。氨气无色，有强烈刺激性气味,易被液化成无色的液体,在常温下加压即可使其液化。氨气在高温时会分解成氮气和氢气，有还原作用[2]。氨气可由氮和氢直接合成而制得，可用于制液氮、氨水、铵盐和胺类等。液氨用途广泛，可作医药和农药原料、有机化工产品的氨化原料以及降温制冷剂。但液氨存储不当可能会导致氨气泄漏。氨气有很大的危害，能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜，人吸入过多，能引起肺肿胀，以至死亡[3,4]。因此，对氨气浓度的检测是很有必要的。
对氨气进行检测的主要仪器有气相色谱仪和红外光谱仪和气敏传感器，但前面两者均存在取样困难，不能就地检测、价格昂贵等缺点，推广应用较为困难[5]。相比起来使用气敏传感器来检测氨气就有很大优势。使用气敏传感器检测气体十分方便，可以随时随地检测，效率很高[6]。
采用气敏传感器来检测气体的关键是在传感器中使用良好性能的气敏材料。目前性能较好且适用于气体检测的气敏材料是金属半导体氧化物。氧化锌作为金属氧化物最常见的一种，由于其原料丰富、无毒、电化学稳定性、而且价格低廉成为很有前景的传感器敏感材料[7]。氧化锌是一种常见的直接带隙宽禁带n型半导体氧化物，其制备工艺简单、原料丰富、无毒无害，并有着优越的光电性能，是最具发展前景的金属氧化物半导体气敏材料之一[8]。氧化锌是n型半导体气敏材料，在其表面存在着大量的自由电子。氧化锌在空气中，由于氧气分子对电子的亲和力大于氧化锌对电子的亲和力，氧气分子会从材料中获得电子形成吸附态的氧离子。这一过程就是所谓的吸附过程[9]。在一定的工作温度下，空气中的氧分子夺取气敏材料导带中电子形成离子态吸附的活性氧。材料表面的电子耗尽层厚度增加，材料电阻随之增加。然后，还原性气体与吸附氧发生反应，被吸附氧俘获的电子重新回到材料导带中，材料表面的电子耗尽层厚度降低，材料电阻随之减小[10,11]。
2. 研究的基本内容与方案
研究的基本内容：本次研究首先需要充分阅读文献，了解气敏机理以及退火对氧化锌薄膜的影响方面的理论知识。然后在实验中对镀出的氧化锌薄膜一部分退火，一部分不退火来进行对比实验，再分别测量气敏性，来探究退火对氧化锌薄膜气敏性的影响。该研究工作为后续氧化锌薄膜及其合金材料生长和光发射器件制备奠定了前期工作基础，同时也可以为其他氧化物薄膜热处理的研究提供借鉴作用。
研究目标：阅读文献，掌握zno的气敏机理，并了解退火对zno薄膜气敏特性的影响机理；利用磁控溅射镀膜机，镀出氧化锌薄膜，并且用不同的退火参数对这些薄膜进行退火处理；对氧化锌薄膜进行气敏检测，从中找出气敏特性最好的薄膜，并得到最合适的退火参数。
研究拟采用的技术方案及措施：首先先阅读大量有关气敏性、气敏机理和氧化锌薄膜等方面的理论知识，了解使用氧化锌作为气敏材料来测量氨气的原理以及实验时遇到各种问题的解决方法。熟悉了理论知识后就开始设定实验方案，然后按照实验方案进行实验。实验时利用磁控溅射镀膜机镀出氧化锌薄膜，然后对
3. 研究计划与安排
第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文文献翻译，明确研究内容，掌握zno的气敏机理，并了解退火对zno薄膜气敏影响机理，完成开题报告。
第4-7周：利用磁控溅射镀膜机，镀出氧化锌薄膜，并且用不同的退火参数对这些薄膜进行退火处理；
第8-13周：对氧化锌薄膜进行气敏检测，从中找出气敏特性最好的薄膜，并得到最合适的退火参数。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]郭鹏峰.in2o3基纳米材料的制备及其用作氨气敏感传感器的研究[d].福州大学,2005.
[2]liu j y, dai m j, wang t j, et al. enhanced gas sensing properties of sno2 hollow spheres decorated with ceo2 nanoparticles heterostructure composite materials [j]. acs applied materials interfaces, 2016, 8:6669-6677.
[3]xu, xue z, qin n, et al. the crystal facet-dependent gas sensing properties of zno nanosheets: experimental and computa-tional study [j]. sensors and actuators b chemical, 2016, 242:148-157．
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