目前,不同技術上重要的波長可通過具有適當帶隙的單獨光敏半導體來檢測。例如,Ga N,硅和In Ga As通常分別用于紫外,可見和近紅外區(qū)域的檢測,而中紅外光子的檢測通常依賴于小帶隙半導體化合物,例如Hg Cd Te,Pb S或Pb Se,并且在遠紅外區(qū)域利用熱感測技術進行檢測。與這些材料相反,石墨烯由于其無間隙的帶結(jié)構(gòu)而成為用于超寬帶光電探測器的有前景的光電子材料。本文利用射頻磁控濺射和化學溶液法分別制備了氮化鋁薄膜和一維的氧化鋅納米棒結(jié)構(gòu),并設計出基于石墨烯、一維氧化鋅納米棒、氮化鋁薄膜的多層寬光譜光電探測器。不僅降低了器件制備難度,而且在器件性能上也有所提高。具體研究了不同襯底,尤其是以石墨烯為基底的襯底,對氧化鋅納米棒的生長的影響;石墨烯輔助Al N薄膜生長過程中制備工藝對Al N材料性能的影響,并制備了石墨烯/Zn O納米棒/石墨烯/Al N/石墨烯納米異質(zhì)結(jié)研究了其性能,本論文的主要工作如下:通過在不同襯底上利用化學溶液法生長Zn O納米棒,結(jié)果表明在石墨烯上生長的Zn O納米棒取向性、結(jié)晶度、光學性能都是最好的,直徑約為50 nm,長1.6μm,使用水浴生長的方法生長出在石... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【圖文】：

用于各種光電子器件應用的石墨烯-ZnO異質(zhì)結(jié)的示意圖

- 3 -圖 1-2 在石墨烯/Si02/Si 襯底上生長 ZnO 納米線陣列的 SEM 圖[28]年，IBM 托馬斯.J.沃森(華生)研究中心的 Fengnian Xia 等[29]，就烯具有令人印象深刻的光學特性，但對石墨烯的研究一直集中在應用。 這些包括它盡管只有一個原子厚，卻能夠在寬波長范圍內(nèi)光，他們研制出了由單層和少層石墨烯制成的基于超快晶體管的于高達 40 GHz 的光強度調(diào)制，光響應不會退化，并且進一步的

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文內(nèi)在帶寬可能超過 500 GHz。 由于石墨烯獨特的光子和電子特性，石墨烯中光載體的產(chǎn)生和傳輸與傳統(tǒng)半導體制造的光電探測器的基本不同。 這導致了非常高的帶寬，零源漏偏置和暗電流操作，以及良好的內(nèi)部量子效率。但是由于石墨烯自身對比較弱的光吸收比較弱和快速的載流子動力學過程，這使得光響應度被限制在0.1~0. 5 mA/W。2010 年，韓國蔚山大學科研人員[30]采用水溶液方法制備出 ZnO/石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)，具體操作步驟為：配置好無水醋酸鋅的乙醇水溶液，將石墨烯浸入其中持續(xù) 10s，撈出后再用乙醇清洗并用氬氣吹干，反復進行這個步驟 5 次，然后在 350 ℃空氣中加熱 30min 制備出 ZnO 種子層，最后將這種由提拉法制備的種子層浸入六水硝酸鋅和甲烷溶液中加熱至 90 ℃，4 h，生長成排列整齊、粗細統(tǒng)一的 ZnO 納米棒陣列。如圖 1-3 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]石墨烯/ZnO復合材料中的布爾斯坦效應[J]. 范厚剛,趙筱婷.  吉林師范大學學報(自然科學版). 2014(03)

博士論文
[1]石墨烯/ZnO異質(zhì)結(jié)光電探測器的構(gòu)建及性能調(diào)控[D]. 劉碩.北京科技大學 2017

碩士論文
[1]石墨烯光調(diào)制器的研究[D]. 甘勝.蘇州大學 2016
[2]磁控濺射制備氮化物薄膜及其表征[D]. 陳仁剛.北京工業(yè)大學 2015



本文編號：2973534