本文關(guān)鍵詞： 銦鎵砷 化學(xué)氣相沉積 近紅外 探測器 納米帶　出處：《湖南大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：銦鎵砷(InGaAs)是一種重要的Ⅲ-Ⅴ族合金半導(dǎo)體,室溫下,InGaAs的帶隙在0.35 e V到1.42 e V范圍內(nèi)可調(diào)且全組分內(nèi)都是直接帶隙。由于InGaAs半導(dǎo)體納米材料具有可調(diào)的帶隙、較高的電子遷移率和漏電流小的特性,使得它在光電子器件領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前,關(guān)于InGaAs納米結(jié)構(gòu)的研究主要集中于納米線的生長和光電器件制作兩個(gè)方面。近年來報(bào)道的基于InGaAs納米結(jié)構(gòu)的光電器件有近紅外激光器、太陽能電池和晶體管等。本論文采用改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積法成功地制備出了高質(zhì)量的InGaAs納米線和納米帶,并第一次利用InGaAs納米線制作了光電探測器,對其光電特性進(jìn)行了研究,取得的主要成果如下:(1)直接以固體InAs粉末和GaAs粉末做原料和Au顆粒做催化劑,采用一步生長的化學(xué)氣相沉積法成功地制備了高質(zhì)量InGaAs合金納米線。XRD分析結(jié)果證明合成的InGaAs納米線為單晶纖鋅礦結(jié)構(gòu)。SEM和TEM觀測顯示,InGaAs納米線的長度可達(dá)數(shù)十微米,直徑約為150納米,且合金納米線中銦含量更高。EDS能譜測試結(jié)果表明合金納米線的具體的組分為In_(0.65)Ga_(0.35)As。PL變溫測試說明納米線具有很好的發(fā)光性能并進(jìn)一步證實(shí)了其單晶特性。(2)以制備的In_(0.65)Ga_(0.35)As合金納米線為材料,采用光刻和熱蒸發(fā)的方法制作了納米線光電探測器。對探測器的光電響應(yīng)研究表明,室溫下,In_(0.65)Ga_(0.35)As納米線光電探測器在近紅外波長的1100納米至2000納米間的區(qū)域都有很好的光電響應(yīng)。通過計(jì)算得到探測器的響應(yīng)度和外量子效率分別為6.5×10~3AW~(-1)和5.04×105%。其中In_(0.65)Ga_(0.35)As納米線光電探測器的響應(yīng)度高出基于InGaAs量子點(diǎn)和薄膜光電探測器數(shù)個(gè)數(shù)量級,我們分析了納米線探測器高性能產(chǎn)生的原因。(3)用InAs粉末和GaAs粉末按質(zhì)量比二比一混合為原料,采用簡單的化學(xué)氣相沉積法,我們首次發(fā)現(xiàn)和制備出了InGaAs合金納米帶。并對納米帶的形貌、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了SEM、TEM、EDS和PL表征,結(jié)果表明我們制備的是單晶In0.82Ga0.18As納米帶并且發(fā)現(xiàn)其在低溫下有很好的光學(xué)性質(zhì)。在此基礎(chǔ)上,我們通過改變原料中兩種粉末的質(zhì)量比和生長溫度,又成功地制備出了另外兩種納米帶,SEM和EDS表征顯示,兩種納米帶都是InGaAs合金納米帶。
[Abstract]:Indium gallium arsenic (InGaAs) is an important 鈪，

本文編號：1446985