近幾年,光探測(cè)器在國內(nèi)外引起了廣泛關(guān)注。相對(duì)于一維納米結(jié)構(gòu)的器件來說,基于二維薄膜結(jié)構(gòu)的光探測(cè)器在性能上具有更好的穩(wěn)定性。但是,薄膜中納米晶粒的晶界對(duì)載流子具有散射作用,使得光探測(cè)器性能大打折扣。將擁有超高載流子遷移率的石墨烯與半導(dǎo)體薄膜結(jié)合形成異質(zhì)結(jié),制得的光探測(cè)器與純薄膜光探測(cè)器相比在性能上有了很大的提升。更進(jìn)一步地,通過縮短電極間溝道長度的方式降低光生電子-空穴對(duì)的復(fù)合率,使更多的載流子快速遷移,參與外電路的運(yùn)輸,帶來更多的循環(huán)次數(shù),也可以大幅度提高光探測(cè)器的性能。（1）利用光刻技術(shù)實(shí)現(xiàn)器件的圖形化,將石墨烯與ZnSe薄膜結(jié)合制備出溝道長度為5μm的ZnSe薄膜/石墨烯異質(zhì)結(jié)光探測(cè)器,通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)該器件的響應(yīng)度最高能達(dá)到3.1×10⁶ A/W,光生電流最大21.2μA,這與純ZnSe薄膜光探測(cè)器pA量級(jí)的光響應(yīng)相比是一個(gè)巨大的提升,體現(xiàn)出石墨烯對(duì)器件性能質(zhì)的改變。（2）提出一種工藝簡單、成本低廉的方法,即利用ZnS納米線做掩膜,在電極間構(gòu)筑出納米尺度的溝道,將此工藝運(yùn)用在光探測(cè)器的制備上,構(gòu)筑出溝道長度為70 nm的ZnSe薄膜/石墨烯異質(zhì)結(jié)光探測(cè)器,其最大... 

【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)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯晶體結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1.1 石墨烯晶體結(jié)構(gòu)示意圖Fig 1.1 Diagram of graphene lattice structure電學(xué)性能型的零帶隙半金屬材料。從能帶結(jié)構(gòu)上看，其電子的具有獨(dú)特的載流子特性以及無質(zhì)量的狄拉克費(fèi)米子屬墨烯的霍爾效應(yīng)以及異常的半整數(shù)量子霍爾效應(yīng)。除間的作用力很強(qiáng)，所以碳原子在常溫下發(fā)生擠壓時(shí)，擾。在電子遷移率方面，石墨烯能夠達(dá)到 2 105cm2/0 多倍[5]。石墨烯的面電阻大約為 10-6Ω/cm2[7]，是室

液相法主要是氧化還原法、超聲分散法、有機(jī)合成法和溶要是化學(xué)氣相沉積法。下面就對(duì)幾個(gè)主要的制備方法進(jìn)行簡單介剝離法是層狀結(jié)構(gòu)，層片之間是依靠比較弱的范德華力結(jié)合的，層與層之滑動(dòng)，對(duì)石墨施加一個(gè)作用力，可以將石墨烯從上面分離下來。次觀測(cè)到單層石墨烯薄膜[9-12]，他們所使用的方法就是機(jī)械剝離法方法操作比較簡單，使用常見的透明膠帶粘住石墨片的兩側(cè)面反復(fù)度在幾微米到毫米量級(jí)的石墨烯。使用該方法得到的石墨烯幾乎子遷移率比其他方法制備出的石墨烯都要高，缺點(diǎn)是尺寸過小且生長法法指的是以 SiC 為原料，在高真空（10-6Pa 以下）且充滿惰性氣體行加熱，加熱溫度通常大于 1400 °C，這能夠使 SiC 表面的 Si 原卻時(shí)剩下的 C 原子會(huì)在 SiC 表面重新堆積排列成一層石墨烯[13]。出的石墨烯質(zhì)量也非常高，僅次于機(jī)械剝離法制備的石墨烯，但缺烯很難進(jìn)行轉(zhuǎn)移，且單晶 SiC 成本高昂。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ZnSe制備技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 薛大順,吳洪才.  光電子技術(shù)與信息. 2004(02)
[2]Si襯底上ZnSe外延膜的低壓MOCVD生長[J]. 趙曉薇,范希武,張吉英,單崇新,張振中,羊億,呂有明,劉益春,申德振.  發(fā)光學(xué)報(bào). 2002(04)

博士論文
[1]石墨烯的制備、表征及光電性質(zhì)應(yīng)用研究[D]. 許士才.山東師范大學(xué) 2014
[2]ZnSe納米材料的制備及光學(xué)、光催化性能研究[D]. 馮博.中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2013



本文編號(hào)：3606904