本文關鍵詞：ZnO一維納米結構表界面勢壘的硫化調控及其紫外光檢測特性　出處：《河南大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：纖鋅礦結構氧化鋅(ZnO)是一種寬禁帶的直接帶隙氧化物半導體材料,帶隙寬度為3.7 eV,激子結合能也比較大為60 meV,由于納米尺寸的ZnO具有比表面積大、小尺寸效應、量子效應、介電限域效應等,使其在光學、電學以及光催化特性等方面展現(xiàn)出許多特異的性能,可廣泛用于太陽能電池、發(fā)光二極管、場效應晶體管、氣敏器件和紫外光探測器等方面。研究表明,由于ZnO納米線表面有復雜的表面態(tài),O2就可以吸附到ZnO表面,光電流的機制主要是依靠氧氣的吸附和脫附,這是一個比較緩慢的過程,造成器件的響應時間和回復時間比較長,并且在真空等無氧的環(huán)境中,光檢測性能降低。為了提高光檢測器的靈敏度以及減少回復時間,考慮通過形成殼層制備Ⅱ核殼結構的納米線,調節(jié)表面勢壘,基于這種Ⅱ型結構,電子和空穴可以有效的分離,因此可以提高光檢測器的穩(wěn)定性以及回復速度,制備高性能器件,發(fā)展無需氧吸附參與的新型紫外光檢測器�；谖覀冋n題組在這方面的研究,本論文主要是包括以下幾個方面的工作:其中第一章主要是介紹一維納米材料光電子器件的研究進展、ZnO納米線陣列的生長技術以及核殼納米異質結構的背景,并且闡述了一些II型核殼結構納米材料所表現(xiàn)的特異新穎性能。第二章我們采用水熱合成法制備ZnO納米線陣列結構,并對水熱反應時間、水熱反應溫度以及前驅體的濃度進行摸索,成功制備出結晶性良好的ZnO納米線陣列結構,通過高溫硫化ZnO納米線陣列制備ZnS殼層,從而形成ZnO/ZnS核殼結構的納米線陣列,并對其結構和形貌進行基本的表征。第三章通過在已制備的ZnO納米線陣列以及ZnO/ZnS核殼納米線陣列薄膜上旋涂PMMA膠,利用反應離子束刻蝕技術使納米線陣列露出頂端,在頂端利用蒸鍍法制備電極,構筑光檢測器件。通過對構筑的光檢測器件在紫外光照射前后進行I-V以及I-T曲線測試,對比硫化前后的光電流變化特性,研究光檢測器光電流機制,制備性能高穩(wěn)定性好的檢測器。第四章主要是將CdO/ZnO超細核殼納米線樣品在高溫下進行硫化處理,并對樣品的成分形貌進行基本表征與分析;通過對構筑的器件進行I-V以及I-T曲線測試,對比硫化前后的光電流變化,并且對不同硫化時間的樣品,分別在大氣氣氛和真空氣氛下研究光檢測器的光電流機制,發(fā)展無需氧吸附參與的新型紫外光檢測器。
【學位授予單位】：河南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN304.21;TB383.1

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