自2004年英國科學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖羅夫采用微機(jī)械剝離法首次從石墨中剝離出單層石墨烯以來,石墨烯憑其優(yōu)異的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)在半導(dǎo)體電子器件領(lǐng)域迅速占據(jù)一席之地,并以驚人的速度發(fā)展至今。石墨烯的超高載流子遷移率以及寬吸收光譜使其在光電探測(cè)方面具有廣闊前景,但石墨烯成膜質(zhì)量低以及與其他材料復(fù)合困難等問題仍然存在。因此,文章首先對(duì)石墨烯光電探測(cè)器的制備工藝進(jìn)行了研究。利用濕法轉(zhuǎn)移技術(shù)在硅基底上得到高質(zhì)量的石墨烯薄膜,進(jìn)而制備石墨烯光電探測(cè)器,并利用半導(dǎo)體測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行光電特性表征。其次,利用化學(xué)浴沉積法（CBD）在石墨烯上控制生長(zhǎng)高質(zhì)量單層硫化鎘納米顆粒,制備硫化鎘薄膜/石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的光電探測(cè)器并對(duì)光電性能進(jìn)行測(cè)試分析,通過測(cè)試證實(shí)了復(fù)合材料光電探測(cè)器具有高響應(yīng)度和快速響應(yīng)的性質(zhì)。此外,通過還原氧化石墨烯量子點(diǎn)（rGOQDs）與石墨烯復(fù)合制備成復(fù)合結(jié)構(gòu)光電探測(cè)器,然后又利用Al₂O₃進(jìn)行封裝以隔絕空氣中水氧分子對(duì)量子點(diǎn)的摻雜,最后在深紫外254 nm波長(zhǎng)光照條件下完成器件性能表征。文章為后續(xù)研究硫化鎘與石墨烯復(fù)合的器件提供了工藝參... 

【文章來源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)圖

2圖 1.2 石墨烯的原子排列示意圖Fig 1.2 Atom arrangement diagram of graphene墨烯的性質(zhì)電學(xué)性質(zhì)中的每個(gè)碳原子都與其臨近的三個(gè)碳原子以很強(qiáng)的共占據(jù)于石墨烯平面垂直的軌道因此不和面內(nèi)的 σ 電子重疊產(chǎn)生的 π 鍵則是石墨烯擁有的大部分電學(xué)性質(zhì)的分強(qiáng)，即使受到外加機(jī)械力時(shí)，碳原子會(huì)隨著外加應(yīng)定性。當(dāng)電子在石墨烯軌道傳輸過程中，不易因晶格射�？紤]到每個(gè)原子有單獨(dú)的 π 電子，可以利用一種

K 和 K’分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)臨近亞晶格上的電子。石墨烯的導(dǎo)帶并，從而成為零帶隙的半導(dǎo)體。常溫下，石墨烯是一種零轉(zhuǎn)移到二氧化硅襯底上載流子的遷移率可達(dá)~10000cm2/V場(chǎng)效應(yīng)特性。當(dāng)石墨烯為 n 型摻雜時(shí)，電子為多數(shù)載流子相反，當(dāng)石墨烯為 p 型摻雜時(shí)，空穴為多數(shù)載流子，費(fèi)米的費(fèi)米能級(jí)可以通過化學(xué)摻雜方法進(jìn)行調(diào)控[19]，也可以通光學(xué)性質(zhì)有優(yōu)異的光學(xué)性能，由于單層石墨烯只是很薄的一層原子驗(yàn)結(jié)果證明了單層石墨烯在相當(dāng)寬的可見光波段范圍吸收層石墨烯白光透過率結(jié)果，可以看出單層石墨烯的白光透透過率為 95.4%，以此類推，因此石墨烯的層數(shù)可以根據(jù)石墨烯有這么高的透明度，基于石墨烯的柔性觸摸顯示屏單層石墨烯納米帶和外加電場(chǎng)的雙層石墨烯都可以打開帶過這一特性可以應(yīng)用到光電探測(cè)和傳感等領(lǐng)域。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]半導(dǎo)體量子點(diǎn)集成有機(jī)發(fā)光二極管的光光轉(zhuǎn)換器進(jìn)展[J]. 楊宇,靳映霞,王登科,楊杰,王茺,呂正紅.  紅外技術(shù). 2013(10)

碩士論文
[1]石墨烯光電探測(cè)器件的制備及性能研究[D]. 冉秦翠.重慶理工大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3040105