發(fā)布時間：2021-08-27 22:16

　　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,被認為是構建柔性電子和光電器件的理想材料。利用半導體材料優(yōu)異的光電轉換能力構建石墨烯/半導體的復合結構,是獲得高性能光電探測器件的有效途徑。本論文控制合成出高質量的石墨烯和ZnO納米線,采用摩擦靜電輔助轉移的方法實現(xiàn)了石墨烯的清潔轉移,分別構建了石墨烯與單根ZnO納米線以及石墨烯與ZnO納米線陣列異質結光電探測器件,系統(tǒng)研究了壓電電子學效應對器件性能的調控規(guī)律和內(nèi)在機制。采用化學氣相沉積法制備了石墨烯,利用SEM和拉曼光譜研究了生長參數(shù)對石墨烯形貌的影響,通過調節(jié)生長參數(shù)實現(xiàn)了單層、雙層和多層的石墨烯的制備。采用化學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,結晶性良好。采用摩擦靜電輔助轉移的方法實現(xiàn)了石墨烯的清潔轉移,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等基底上的轉移,解決了傳統(tǒng)PMMA輔助轉移法易產(chǎn)生雜質殘留的問題。利用AFM的SKPM功能對轉移過程中基底表面帶電密度進行了研究,發(fā)現(xiàn)表面電荷可以保持超過2 h,... 

【文章來源】：北京科技大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學位級別】：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）轉巧??至ｓｉ／ｓｉ〇２基底上的光學圖巧｜－＂｜??

銅箱凸起處薄而在凹處厚。由于送一層磯酸鹽薄膜導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)生電化學反應，而凹??處的電流密度小，反應速度慢，從而隨著拋光的進行，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，體積分數(shù)比為１：３。拋光的過程為，將??清洗好的銅絕接穩(wěn)壓電源正極，即陽極，陰極則使用不會在陰極處發(fā)生反應??的銅板。兩極板上的電化學反應式分別為：??陽極：Ｃｕ?—?２ｅ?＝?Ｃｕ２＋??陰極：２Ｈ＂?＋?２ｅ＝?Ｈｚ?下??拋光電壓設定為２?Ｖ，此時的電流約為化２－０．３?Ａ。隨著拋光時間的延長，??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，此時將銅泡??取出，用去離子水反復沖洗，之后用Ｎ２巧干。圖３－１?（ｂ）為銅箱拋光后的光??學顯微圖像，對比發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過拋光，銅滔的表面更加的平整，起伏顯著變小，??更加有利于高質量，大面積均勻的石墨締的生長。??

其２〇巧擬合的結果（ｃ）?７?ｓｅｅｍ?（ｄ）?１５?ｓｅｅｍ??為了說明雙層石墨蹄的形成機制，對不同生長時間下樣品的ＳＥＭ圖像??進行了分析，如圖３－８所示。我們發(fā)現(xiàn)在生長時間為４?ｍｉｎ?Ｗ下時，為石墨??蹄的形核階段，這一過程中石墨稀的形核數(shù)量不斷增加，而在４?ｍｉｎ后，石??墨婦形核點幾乎不再變化，取而代之的是石墨婦核的長大過程。整個過程中??沒有觀察到不同層數(shù)石墨賭的依次生長的現(xiàn)象，而是兩層石墨稀同時形核，??同時長大。??－４５?－??

【參考文獻】：
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：3367198