圖像傳感器具體廣闊的應(yīng)用前景,光電探測器是構(gòu)成圖像傳感器的一種重要器件。由于比表面積大,基于低維材料包括一維（1D）的納米結(jié)構(gòu)和薄膜構(gòu)筑的光電器件已成為一種重要的探測器。相對于一維納米結(jié)構(gòu)器件而言,薄膜與傳統(tǒng)的金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）具有兼容的電子互補(bǔ)。然而,基于膜的光電探測器由于由納米晶體組成的薄膜的載流子遷移率低,通常相關(guān)性能表現(xiàn)并不突出,但石墨烯是載流子遷移率很高的二維材料。以上兩個(gè)特征使得石墨烯/半導(dǎo)體膜異質(zhì)結(jié)成為光電探測器陣列的光電材料的一個(gè)有前景的選擇�；谝陨厦媾R的問題,本文圍繞薄膜和石墨烯兩個(gè)方面進(jìn)行了研究,首先,對原來的光敏材料由多晶ZnS納米顆粒膜進(jìn)行了單晶ZnS納米線薄膜的光敏材料的更換;然后為了進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)分別成功的實(shí)現(xiàn)了基于石墨烯/ZnS納米顆粒膜異質(zhì)結(jié)光探測器陣列和石墨烯/ZnS納米線膜異質(zhì)結(jié)光探測器陣列的構(gòu)筑,并從光探測各項(xiàng)性能測試,此外還基于石墨烯/ZnS納米線薄膜異質(zhì)結(jié)光探測器陣列的高性能圖像傳感器進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn):1.實(shí)驗(yàn)中制備出的石墨烯/ZnS納米顆粒膜異質(zhì)結(jié)光探測器在偏壓為5V,光功率為1 mW/cm²的條件下,通過... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

固體的三種基本類型的示意圖（a）無定型（b）多晶（c）單晶

圖 1.2 電子能態(tài)密度與維度的關(guān)系Fig 1.2 The relation between the density of electron energy state and dimension考慮限制性條件，在理想狀態(tài)下，電子在勢阱中運(yùn)動，設(shè)勢阱為無限深勢阱，如公式(1-1)，勢能為：0，r 在勢阱內(nèi)V(r) =∞，r 在勢阱外 (1-1)電子的運(yùn)動滿足Schrodinger方程，如公式(1-2)：[ 2/2m *Δ2+ V(r)]Ф(r)=EФ(r) (1-2)對于準(zhǔn)一維納米材料來說，將其縱軸方向定為z方向，設(shè)限制勢V(x, y)在x和y方向上取矩形截面無限勢阱，長和寬分別為a，b，如公式(1-3)，電子運(yùn)動的波函數(shù)可表示為：Ф(x, y, z)=2eikzsin(nПx/a)sin(nПy/b)/(ab)1/2n，m = 1,2，3 (1-3)

圖 1.3 能帶的形成（a）獨(dú)立氫原子的概率密度函數(shù)（b）兩個(gè)近距離氫原子的交疊的概率密度函數(shù)（c）n=1 狀態(tài)的分裂Fig 1.3 Formation of energy band（a）The probability density function of the independenthydrogen atom (b) The probability density function of the overlapping of two near hydrogenatoms （c） n=1 division of state現(xiàn)在，如果用一種方法將開始間隔距離很遠(yuǎn)的氫原子以一定的規(guī)律和周期排列起來，待這些原子聚在一起的時(shí)候，那么一開始的量子化能級就會分裂成分立的能帶。這種效果如圖1.4所示，其中r0代表晶體中處于平衡狀態(tài)下的原子間距。在處于平衡狀態(tài)下的原子間距處的允帶具有能量，而允帶中的能量仍是分立的。根據(jù)泡利不相容原理，由原子聚集所形成的系統(tǒng)（晶體）無論其大小如何變化，都不會改變量子態(tài)的總數(shù)目。由于任意兩個(gè)電子都不會具有相同的量子數(shù)，所以一個(gè)分立能級就必須分裂為一個(gè)能帶，從而保證每一個(gè)電子占據(jù)獨(dú)立的量子態(tài)[2]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]銅箔形貌對石墨烯生長質(zhì)量影響的表面氧化法評判[J]. 梁勇明,周建新,張蕓秋.  機(jī)械工程材料. 2015(07)
[2]拋光銅襯底表面形貌對CVD制備石墨烯的影響[J]. 馮偉,張建華,楊連喬.  功能材料. 2015(01)
[3]銅鎳合金為襯底化學(xué)氣相沉積法制備石墨烯研究[J]. 李興鰲,任明偉,任睿毅,王博琳,蘇丹,馬延文,楊建平.  功能材料. 2012(23)



本文編號：3576282