石墨烯具有優(yōu)異的載流子傳輸能力和良好的透光性及柔韌性,被認(rèn)為是構(gòu)建柔性電子和光電器件的理想材料。利用半導(dǎo)體材料優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換能力構(gòu)建石墨烯/半導(dǎo)體的復(fù)合結(jié)構(gòu),是獲得高性能光電探測(cè)器件的有效途徑。本論文控制合成出高質(zhì)量的石墨烯和ZnO納米線,采用摩擦靜電輔助轉(zhuǎn)移的方法實(shí)現(xiàn)了石墨烯的清潔轉(zhuǎn)移,分別構(gòu)建了石墨烯與單根ZnO納米線以及石墨烯與ZnO納米線陣列異質(zhì)結(jié)光電探測(cè)器件,系統(tǒng)研究了壓電電子學(xué)效應(yīng)對(duì)器件性能的調(diào)控規(guī)律和內(nèi)在機(jī)制。采用化學(xué)氣相沉積法制備了石墨烯,利用SEM和拉曼光譜研究了生長(zhǎng)參數(shù)對(duì)石墨烯形貌的影響,通過(guò)調(diào)節(jié)生長(zhǎng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)了單層、雙層和多層的石墨烯的制備。采用化學(xué)氣相沉積法和水熱法分別制備了單根ZnO納米線和ZnO納米線陣列,多種表征手段顯示兩種方法獲得的ZnO納米線均沿[0001]方向生長(zhǎng),結(jié)晶性良好。采用摩擦靜電輔助轉(zhuǎn)移的方法實(shí)現(xiàn)了石墨烯的清潔轉(zhuǎn)移,從而在不需要聚合物輔助的前提下,完成了石墨烯往PET、PI和PTFE等基底上的轉(zhuǎn)移,解決了傳統(tǒng)PMMA輔助轉(zhuǎn)移法易產(chǎn)生雜質(zhì)殘留的問(wèn)題。利用AFM的SKPM功能對(duì)轉(zhuǎn)移過(guò)程中基底表面帶電密度進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)表面電荷可以保持超過(guò)2 h,... 

【文章來(lái)源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖２－８議Ｃｕ南基底合成的石里巧樣品的形貌（ａ）?Ｃｕ基底上的ＳＥＭ圖像（ｂ）轉(zhuǎn)巧??至ｓｉ／ｓｉ〇２基底上的光學(xué)圖巧｜－＂｜??

銅箱凸起處薄而在凹處厚。由于送一層磯酸鹽薄膜導(dǎo)電性比銅箱要差許多，??這就造成銅翁凸起的部分電流密度大，Ｗ更快的速度發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，而凹??處的電流密度小，反應(yīng)速度慢，從而隨著拋光的進(jìn)行，使銅箱逐漸趨于平整。??拋光液采用己二醇和磯酸的混合溶液，體積分?jǐn)?shù)比為１：３。拋光的過(guò)程為，將??清洗好的銅絕接穩(wěn)壓電源正極，即陽(yáng)極，陰極則使用不會(huì)在陰極處發(fā)生反應(yīng)??的銅板。兩極板上的電化學(xué)反應(yīng)式分別為：??陽(yáng)極：Ｃｕ?—?２ｅ?＝?Ｃｕ２＋??陰極：２Ｈ＂?＋?２ｅ＝?Ｈｚ?下??拋光電壓設(shè)定為２?Ｖ，此時(shí)的電流約為化２－０．３?Ａ。隨著拋光時(shí)間的延長(zhǎng)，??拋光電流逐漸下降，這是由于隨著銅箱的平整，凸起的銅滔逐漸減少，整體??電流密度下降造成的。拋光３０?ｍｉｎ后，電流下降至化０５?Ａ?下，此時(shí)將銅泡??取出，用去離子水反復(fù)沖洗，之后用Ｎ２巧干。圖３－１?（ｂ）為銅箱拋光后的光??學(xué)顯微圖像，對(duì)比發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)拋光，銅滔的表面更加的平整，起伏顯著變小，??更加有利于高質(zhì)量，大面積均勻的石墨締的生長(zhǎng)。??

其２〇巧擬合的結(jié)果（ｃ）?７?ｓｅｅｍ?（ｄ）?１５?ｓｅｅｍ??為了說(shuō)明雙層石墨蹄的形成機(jī)制，對(duì)不同生長(zhǎng)時(shí)間下樣品的ＳＥＭ圖像??進(jìn)行了分析，如圖３－８所示。我們發(fā)現(xiàn)在生長(zhǎng)時(shí)間為４?ｍｉｎ?Ｗ下時(shí)，為石墨??蹄的形核階段，這一過(guò)程中石墨稀的形核數(shù)量不斷增加，而在４?ｍｉｎ后，石??墨婦形核點(diǎn)幾乎不再變化，取而代之的是石墨婦核的長(zhǎng)大過(guò)程。整個(gè)過(guò)程中??沒(méi)有觀察到不同層數(shù)石墨賭的依次生長(zhǎng)的現(xiàn)象，而是兩層石墨稀同時(shí)形核，??同時(shí)長(zhǎng)大。??－４５?－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Piezotronics and piezo-phototronics: fundamentals and applications[J]. ZhongLin Wang,Wenzhuo Wu.  National Science Review. 2014(01)



本文編號(hào)：3367198