二維Bi薄膜在剛性和柔性基底上的制備與光響應性能的研究
發(fā)布時間:2021-04-29 21:52
近年來,二維材料由于其優(yōu)異的電學和光學性能,引起了廣泛的關注。二維材料的研究對象極其豐富,包括石墨烯、黑磷、六方氮化硼、過渡金屬二硫化物和拓撲絕緣體等。利用這些二維材料的獨特性質,研究人員將其制備成光電探測器并研究其器件性能,同時,也在試圖探索其自驅動或自供能供電特性,即在零偏壓下的光伏模式工作時,無需消耗外部功率。另一方面,由于二維材料在可折疊顯示器、曲面數(shù)字電話和其他柔性電子系統(tǒng)中的巨大應用潛力,基于二維材料的柔性光電探測器近年來也受到越來越多的關注。鉍(Bi)薄膜作為一種拓撲絕緣體二維材料,在元素周期表中屬于VA主族。Bi具有光學活性,其內部絕緣但表面具有高導特性,它較小的體帶隙保證了Bi基光電器件的超寬帶光響應性能。本文以Bi為研究對象,采用氣相沉積法,探索在剛性和柔性基底上生長二維Bi薄膜的條件,并且對樣品的微觀結構進行形貌表征,進而制備成光電探測器來分析其光響應特性。本文工作主要涵蓋以下幾個方面:一、在剛性硅片(Si O2/Si)基底和柔性聚酰亞胺(PI)基底上制備Bi薄膜。通過調控Bi生長過程中的溫度(T)、壓強(P)和載氣流速(sccm)等條件,實...
【文章來源】:湘潭大學湖南省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 二維Bi薄膜的特性與研究現(xiàn)狀
1.2.1 二維材料的研究現(xiàn)狀
1.2.2 二維Bi薄膜的特性
1.2.3 二維Bi薄膜的制備方法
1.2.4 二維Bi薄膜的應用及其研究現(xiàn)狀
1.3 自供能光電探測器的特性與研究現(xiàn)狀
1.3.1 自供能光電探測器的特性
1.3.2 自供能光電探測器的應用及其研究現(xiàn)狀
1.4 柔性器件的特性與研究現(xiàn)狀
1.4.1 柔性材料特性
1.4.2 柔性材料的應用與研究現(xiàn)狀
1.5 本文的選題及研究內容
第2章 Bi薄膜的制備及表征
2.1 引言
2.2 實驗材料與儀器
2.2.1 實驗材料
2.2.2 實驗相關儀器
2.3 薄膜的制備與表征
2.3.1 基底材料的的清洗處理
2.3.2 氣相沉積方法制備Bi薄膜
2.3.3 形貌、微觀結構及表征方法
2.4 本章小結
第3章 Bi薄膜剛性光電探測器的光響應性能研究
3.1 引言
3.2 Bi薄膜剛性光電探測器的原理以及測試方法
3.3 Bi薄膜剛性光電探測器的光響應性能分析
3.3.1 光照下Bi薄膜剛性光電探測器的自驅動特性
3.3.2 光照對Bi薄膜剛性光電探測器的I-V特性的影響
3.3.3 光照對Bi薄膜剛性光電探測器的光開關特性的影響
3.4 本章小結
第4章 Bi薄膜柔性光電探測器的光響應性能研究
4.1 引言
4.2 Bi薄膜柔性光電探測器光響應特性的測試方法
4.3 Bi薄膜柔性光電探測器的光響應性能分析
4.3.1 Bi薄膜柔性光電探測器的光開關特性
4.3.2 Bi薄膜柔性光電探測器的延展性研究
4.3.3 Bi薄膜柔性光電探測器的耐用性研究
4.4 本章小結
第5章 總結與展望
5.1 總結
5.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文與研究成果
【參考文獻】:
博士論文
[1]基于新型二維材料及異質結光電探測器的研究[D]. 龍明生.南京大學 2017
本文編號:3168237
【文章來源】:湘潭大學湖南省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 二維Bi薄膜的特性與研究現(xiàn)狀
1.2.1 二維材料的研究現(xiàn)狀
1.2.2 二維Bi薄膜的特性
1.2.3 二維Bi薄膜的制備方法
1.2.4 二維Bi薄膜的應用及其研究現(xiàn)狀
1.3 自供能光電探測器的特性與研究現(xiàn)狀
1.3.1 自供能光電探測器的特性
1.3.2 自供能光電探測器的應用及其研究現(xiàn)狀
1.4 柔性器件的特性與研究現(xiàn)狀
1.4.1 柔性材料特性
1.4.2 柔性材料的應用與研究現(xiàn)狀
1.5 本文的選題及研究內容
第2章 Bi薄膜的制備及表征
2.1 引言
2.2 實驗材料與儀器
2.2.1 實驗材料
2.2.2 實驗相關儀器
2.3 薄膜的制備與表征
2.3.1 基底材料的的清洗處理
2.3.2 氣相沉積方法制備Bi薄膜
2.3.3 形貌、微觀結構及表征方法
2.4 本章小結
第3章 Bi薄膜剛性光電探測器的光響應性能研究
3.1 引言
3.2 Bi薄膜剛性光電探測器的原理以及測試方法
3.3 Bi薄膜剛性光電探測器的光響應性能分析
3.3.1 光照下Bi薄膜剛性光電探測器的自驅動特性
3.3.2 光照對Bi薄膜剛性光電探測器的I-V特性的影響
3.3.3 光照對Bi薄膜剛性光電探測器的光開關特性的影響
3.4 本章小結
第4章 Bi薄膜柔性光電探測器的光響應性能研究
4.1 引言
4.2 Bi薄膜柔性光電探測器光響應特性的測試方法
4.3 Bi薄膜柔性光電探測器的光響應性能分析
4.3.1 Bi薄膜柔性光電探測器的光開關特性
4.3.2 Bi薄膜柔性光電探測器的延展性研究
4.3.3 Bi薄膜柔性光電探測器的耐用性研究
4.4 本章小結
第5章 總結與展望
5.1 總結
5.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文與研究成果
【參考文獻】:
博士論文
[1]基于新型二維材料及異質結光電探測器的研究[D]. 龍明生.南京大學 2017
本文編號:3168237
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