發(fā)布時間：2021-07-05 23:21

　　納米結(jié)構(gòu)氧化鋅（ZnO）半導體具有寬帶隙、高激子束縛能、高擊穿電壓和電子飽和速度、大比表面積、抗輻射、原料豐富以及價格低廉等優(yōu)點,因而成為構(gòu)建紫外光電探測器的理想材料。但是納米結(jié)構(gòu)ZnO的高表面活性使其極易發(fā)生團聚,更易引起電子-空穴對的復合,惡化探測器的光電性能。與高遷移率的石墨烯類材料復合來促進電子-空穴對的分離是解決這一問題的有效途徑。氧化石墨烯（GO）作為石墨烯的衍生物,不僅具有許多類似于石墨烯的優(yōu)異特性,而且由于其表面和邊緣的含氧官能團而比石墨烯更易于與很多有機、無機材料進行復合。但是,GO/ZnO復合材料的制備手段及合理的器件設(shè)計仍是決定GO/ZnO紫外光電探測性能的關(guān)鍵因素。因此,本論文以GO/ZnO納米復合材料為研究對象,針對GO/ZnO納米復合材料的制備、性能調(diào)控和應用中的一些重要科學問題,利用GO/ZnO納米復合材料物化特性靈活可調(diào)的特點,采用溶劑熱法制備GO/ZnO納米復合材料,并通過低溫退火、氣氛退火以及制備納米陣列等手段來對GO/ZnO納米復合材料的結(jié)晶特性、缺陷狀態(tài)以及形貌結(jié)構(gòu)進行調(diào)控,研究GO/ZnO納米復合材料的紫外光電探測性能及其與材料微結(jié)構(gòu)特征之間的... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

ZnO的三種晶格結(jié)構(gòu)示意圖（a）四方巖鹽礦結(jié)構(gòu)；（b）立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)；（c）六方纖鋅礦結(jié)構(gòu).黑色球體代表O原子，灰色球體代表Zn原子[2,24]

華 中 科 技 大 學 博 士 學 位 論 文三種晶格結(jié)構(gòu)示意圖（a）四方巖鹽礦結(jié)構(gòu)；（b）立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)礦結(jié)構(gòu). 黑色球體代表 O 原子，灰色球體代表 Zn 原子[2, 24]

ZnO 材料在紫外光電探測器、傳感器、太陽能電池和激光器等究正在蓬勃發(fā)展[31-34]。 ZnO 光電探測器原理及分類電探測器作為探測系統(tǒng)的核心部件，通過探測材料的光電效應，將光信號。根據(jù)光照引起的探測器材料電子躍遷形態(tài)的不同，光電效應可分成外光電效應，如圖 1-3 所示[1]。ZnO 作為內(nèi)光電效應材料，在足夠能量下，其價帶中的電子會吸收能量大于其禁帶寬度的光子能量并躍遷到導帶中留下空穴，形成光生電子-空穴對[8]。在電場驅(qū)動下，電子-空穴對起 ZnO 導電性能的改變。根據(jù)電子-空穴對分離方式的不同，ZnO 光電光電導型探測器和光伏型探測器。其中，ZnO 光伏型探測器又可以分為屬-半導體-金屬（MSM）型、pn/pin 結(jié)型。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Enhanced ultraviolet photoresponse based on ZnO nanocrystals/Pt bilayer nanostructure[J]. 佟曉林,夏曉智,李青俠.  Chinese Physics B. 2015(06)
[2]ZnO基紫外光電探測器的研究進展[J]. 劉云燕,袁玉珍,李潔,高緒團.  材料導報. 2007(10)
[3]ZnO肖特基勢壘紫外探測器[J]. 高暉,鄧宏,李燕.  發(fā)光學報. 2005(01)

博士論文
[1]氧化鋅納米線陣列水熱法合成及其光電探測和超疏水性能研究[D]. 曹遠志.華中科技大學 2016
[2]氧化鋅納米陣列紫外探測增強效應研究[D]. 劉陽.華中科技大學 2016
[3]基于一維p型摻雜ZnO納米材料的光電器件研究[D]. 王玉梅.華中科技大學 2016
[4]氧化石墨烯的激光微納加工與器件制備[D]. 郭莉.吉林大學 2013
[5]還原氧化石墨烯及氧化石墨烯/ZnO復合物的制備及其光、電性能研究[D]. 王歡.吉林大學 2012

碩士論文
[1]納米ZnO基紫外探測器的制備與性能研究[D]. 戴文.浙江大學 2015



本文編號：3267032